KR101009792B1 - Multiple simultaneous frequency detection - Google Patents

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Abstract

터치 센서 패널에의 터치의 이미지를 생성하기 위해 다수의 자극 주파수 및 위상을 사용하는 것이 개시되어 있다. 복수의 감지 채널 각각이 터치 센서 패널의 한 열(column)에 연결될 수 있고 다수의 믹서를 가질 수 있다. 감지 채널에서의 각각의 믹서는 특정 주파수의 복조 주파수를 생성할 수 있는 회로를 이용할 수 있다. 다수의 단계들 각각에서, 터치 센서 패널의 행들(rows)을 동시에 자극하기 위해 선택된 주파수의 다양한 위상이 사용될 수 있고, 각각의 감지 채널에 있는 다수의 믹서는 선택된 주파수를 사용하여 각각의 감지 채널에 연결된 열로부터 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 모든 단계들이 완료된 후에, 다수의 믹서로부터의 복조된 신호가 각각의 주파수에서 터치 센서 패널에 대한 터치의 이미지를 구하는 계산에서 사용될 수 있다.It is disclosed to use multiple stimulus frequencies and phases to create an image of a touch on a touch sensor panel. Each of the plurality of sensing channels may be connected to one column of the touch sensor panel and may have multiple mixers. Each mixer in the sense channel may use circuitry that can generate a demodulation frequency of a particular frequency. In each of the plurality of steps, various phases of the selected frequency may be used to simultaneously stimulate rows of the touch sensor panel, and multiple mixers in each sense channel may be used to select each sense channel using the selected frequency. And demodulate a signal received from the connected column. After all the steps have been completed, demodulated signals from multiple mixers can be used in the calculation to obtain an image of the touch on the touch sensor panel at each frequency.

터치 센서 패널, 스펙트럼 분석, 감지 채널, 자극 신호 Touch sensor panel, spectral analysis, sensing channel, stimulus signal

Description

다중 동시 주파수 검출{MULTIPLE SIMULTANEOUS FREQUENCY DETECTION}Multiple Simultaneous Frequency Detection {MULTIPLE SIMULTANEOUS FREQUENCY DETECTION}

본 발명은 컴퓨팅 시스템의 입력 장치로서 사용되는 터치 센서 패널(touch sensor panel)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수(low noise stimulation frequency)를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 사용하는 것 및 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출 및 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 사용하는 것에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a touch sensor panel used as an input device of a computing system, and more particularly to performing a spectral analysis of noise and identifying a low noise stimulation frequency. It relates to the use of digital mixers and the use of multiple stimulus frequencies and phases to detect and localize touch events in touch sensor panels.

버튼 또는 키, 마우스, 트랙볼, 터치 센서 패널, 조이스틱, 터치 스크린 등의 많은 유형의 입력 장치가 컴퓨팅 시스템에서 동작을 수행하는 데 현재 이용가능하다. 특히, 터치 스크린은 조작의 용이성 및 다양성은 물론 가격 하락으로 인해 점점 더 보편화되고 있다. 터치 스크린은 터치 감응 표면을 갖는 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널, 및 터치 감응 표면이 디스플레이 장치의 가시 영역을 거의 덮을 수 있도록 패널 뒤에 배치될 수 있는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 터치 스크린은 사용자가 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스(UI)에 의해 정해지는 위치에서 손가락, 스타일러스 또는 기타 물체를 사용하여 터치 센서 패널을 터치함으로써 여러가지 기능을 수행할 수 있게 해준다. 일반적 으로, 터치 스크린은 터치 이벤트 및 터치 센서 패널 상에서의 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있고, 컴퓨팅 장치는 이어서 터치 이벤트 시에 나타나는 디스플레이에 따라 터치 이벤트를 해석할 수 있고 그 후에 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.Many types of input devices, such as buttons or keys, mice, trackballs, touch sensor panels, joysticks, touch screens, and the like, are currently available for performing operations in computing systems. In particular, touch screens are becoming more and more common due to ease of operation and variety, as well as falling prices. The touch screen may include a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch sensitive surface, and a display device, which may be disposed behind the panel such that the touch sensitive surface almost covers the visible area of the display device. The touch screen allows a user to perform various functions by touching the touch sensor panel using a finger, stylus or other object at a location determined by a user interface (UI) displayed by the display device. In general, the touch screen can recognize the location of the touch event and the touch event on the touch sensor panel, and the computing device can then interpret the touch event according to the display appearing at the touch event and then based on the touch event One or more operations may be performed.

터치 센서 패널은 행 및 열 배선(trace)의 행렬로 형성될 수 있으며, 행과 열이 유전체 물질로 분리되어 있으면서 서로 교차하는 곳에 센서 또는 픽셀이 존재한다. 각각의 행은 자극 신호에 의해 구동될 수 있고, 자극 신호로 인해 열에 주입되는 전하가 터치의 양에 비례하기 때문에 터치 위치가 식별될 수 있다. 그렇지만, 자극 신호에 요구될 수 있는 높은 전압으로 인해 센서 패널 회로의 크기가 더 커지게 되어 2개 이상의 개별 칩으로 분리될 수 밖에 없다. 그에 부가하여, 커패시턴스-기반의 터치 센서 패널로 형성되는 터치 스크린 및 액정 디스플레이(LCD) 등의 디스플레이 장치는 노이즈 문제를 겪을 수 있는데, 그 이유는 LCD를 동작시키는 데 필요한 전압 스위칭이 터치 센서 패널의 열들에 용량 결합되어 터치의 부정확한 측정을 야기할 수 있기 때문이다. 게다가, 시스템에 전원을 공급 또는 시스템을 충전하는 데 사용되는 교류 전류(AC) 어댑터도 역시 노이즈를 터치 스크린에 결합시킬 수 있다. 다른 노이즈 소스로는 시스템에 있는 스위치 전원 공급 장치, 백라이트 인버터, 및 LED(발광 다이오드) 펄스 구동기가 있을 수 있다. 이들 노이즈 소스 각각은 시간에 따라 변할 수 있는 고유의 간섭 주파수 및 진폭을 갖는다.The touch sensor panel may be formed as a matrix of row and column traces, and a sensor or pixel exists where the rows and columns are separated by dielectric material and cross each other. Each row can be driven by a stimulus signal, and the touch location can be identified because the charge injected into the column due to the stimulus signal is proportional to the amount of touch. However, the high voltages that may be required for the stimulus signal result in larger sensor panel circuits that can be separated into two or more discrete chips. In addition, display devices such as touch screens and liquid crystal displays (LCDs), which are formed from capacitance-based touch sensor panels, may experience noise problems, since the voltage switching required to operate the LCD may cause This is because capacitive coupling to the columns can cause inaccurate measurements of the touch. In addition, alternating current (AC) adapters used to power or charge the system can also couple noise to the touch screen. Other noise sources may include switch power supplies, backlight inverters, and LED (light emitting diode) pulse drivers in the system. Each of these noise sources has a unique interference frequency and amplitude that can vary over time.

본 발명은 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하는 데 다수의 디지털 믹서를 사용하는 것 및 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 사용하는 것에 관한 것이다. 복수의 감지 채널 각각은 터치 센서 패널에서의 열에 연결될 수 있고 다수의 믹서를 가질 수 있다. 각각의 감지 채널에서의 각각의 믹서는 특정의 주파수, 위상 및 지연의 변조 주파수를 생성하기 위해 제어될 수 있는 회로를 이용할 수 있다.The present invention relates to the use of multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to the use of multiple stimulus frequencies and phases to detect and localize touch events in touch sensor panels. Each of the plurality of sensing channels may be connected to a column in the touch sensor panel and may have multiple mixers. Each mixer in each sense channel may use circuitry that can be controlled to produce modulation frequencies of a particular frequency, phase and delay.

스펙트럼 분석기 기능을 수행할 때, 터치 센서 패널에서의 어느 행에도 자극 신호가 인가되지 않는다. 모든 검출된 노이즈를 포함하여 터치 센서 패널에 인가된 총 전하를 나타낼 수 있는 모든 감지 채널의 출력의 합이 각각의 감지 채널에 있는 믹서들 각각에 피드백될 수 있다. 이들 믹서는 쌍을 이루고 있을 수 있으며, 각각의 믹서 쌍은 특정 주파수의 동위상(in-phase)(I) 및 직교 위상(quadrature)(Q) 신호를 사용하여 모든 감지 채널의 합을 복조할 수 있다. 각각의 믹서 쌍의 변조된 출력은 그 특정 주파수에서의 노이즈의 크기를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 크기가 작을수록, 그 주파수에서의 노이즈도 작다. 몇개의 저잡음 주파수가 그 다음 터치 센서 패널 스캔 기능(touch sensor panel scan function)에서 사용하기 위해 선택될 수 있다.When performing the spectrum analyzer function, no stimulus signal is applied to any row in the touch sensor panel. The sum of the outputs of all sense channels, which may represent the total charge applied to the touch sensor panel, including all detected noise, may be fed back to each of the mixers in each sense channel. These mixers can be paired, and each mixer pair can demodulate the sum of all sense channels using in-phase (I) and quadrature (Q) signals at specific frequencies. have. The modulated output of each mixer pair can be used to calculate the magnitude of the noise at that particular frequency, where the smaller the magnitude, the less the noise at that frequency. Several low noise frequencies can then be selected for use in the touch sensor panel scan function.

터치 센서 패널 스캔 기능을 수행할 때, 다수의 단계들 각각에서, 선택된 저 잡음 주파수들의 다양한 위상들이 터치 센서 패널의 행들을 동시에 자극하는 데 사용될 수 있고, 각각의 감지 채널에 있는 다수의 믹서가 선택된 저잡음 주파수를 사용하여 각각의 감지 채널에 연결된 열로부터 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 다수의 믹서로부터의 복조된 신호들은 이어서 저장될 수 있다. 모든 단계들이 완료된 후에, 저장된 결과는 각각의 주파수에서 터치 센서 패널에 대한 터치의 이미지를 구하는 계산에서 사용될 수 있다.When performing the touch sensor panel scan function, in each of the plurality of steps, various phases of the selected low noise frequencies can be used to stimulate the rows of the touch sensor panel simultaneously, and multiple mixers in each sensing channel are selected. It may be configured to demodulate a signal received from a column coupled to each sense channel using a low noise frequency. Demodulated signals from multiple mixers may then be stored. After all steps have been completed, the stored results can be used in the calculation to obtain an image of the touch on the touch sensor panel at each frequency.

양호한 실시예에 대한 이하의 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예로서 도시하고 있는 첨부 도면을 참조한다. 다른 실시예들이 사용될 수 있고 본 발명의 실시예들의 범위를 벗어나지 않고 구조적 변경이 행해질 수 있다는 것을 잘 알 것이다.In the following description of the preferred embodiments, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which are shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. It will be appreciated that other embodiments may be used and structural changes may be made without departing from the scope of the embodiments of the present invention.

본 발명은 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 사용하는 것 및 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 사용하는 것에 관한 것이다. 복수의 감지 채널 각각은 터치 센서 패널에서의 열에 연결될 수 있고 다수의 믹서를 가질 수 있다. 감지 채널에 있는 각각의 믹서는 특정 주파수, 위상 및 지연의 복조 주파수를 생성하기 위해 제어될 수 있는 회로를 이용할 수 있다.The present invention is directed to using multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to identify low noise stimulus frequencies, and to use multiple stimulus frequencies and phases to detect and localize touch events on touch sensor panels. It is about. Each of the plurality of sensing channels may be connected to a column in the touch sensor panel and may have multiple mixers. Each mixer in the sense channel can use circuits that can be controlled to produce demodulation frequencies of a particular frequency, phase, and delay.

스펙트럼 분석기 기능을 수행할 때, 터치 센서 패널의 어느 행에도 자극 신호가 인가되지 않는다. 모든 검출된 노이즈를 포함하여 터치 센서 패널에 인가되는 총 전하를 표현할 수 있는 모든 감지 채널의 출력의 합이 각각의 감지 채널에 있는 믹서들 각각에 피드백될 수 있다. 이들 믹서는 쌍을 이루고 있을 수 있으며, 각각의 믹서 쌍은 특정 주파수의 동위상(in-phase)(I) 및 직교 위상(quadrature)(Q) 신호를 사용하여 모든 감지 채널의 합을 복조할 수 있다. 각각의 믹서 쌍의 변조된 출력은 그 특정 주파수에서의 노이즈의 크기를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 크기가 작을수록, 그 주파수에서의 노이즈가 작다. 몇개의 저잡음 주파수가 그 다음 터치 센서 패널 스캔 기능(touch sensor panel scan function)에서 사용하기 위해 선택될 수 있다.When performing the spectrum analyzer function, no stimulus signal is applied to any row of the touch sensor panel. The sum of the outputs of all sense channels that can represent the total charge applied to the touch sensor panel, including all detected noise, can be fed back to each of the mixers in each sense channel. These mixers can be paired, and each mixer pair can demodulate the sum of all sense channels using in-phase (I) and quadrature (Q) signals at specific frequencies. have. The modulated output of each mixer pair can be used to calculate the magnitude of the noise at that particular frequency, where the smaller the magnitude, the less the noise at that frequency. Several low noise frequencies can then be selected for use in the touch sensor panel scan function.

터치 센서 패널 스캔 기능을 수행할 때, 다수의 단계들 각각에서, 선택된 저잡음 주파수들의 다양한 위상들이 터치 센서 패널의 행들을 동시에 자극하는 데 사용될 수 있고, 각각의 감지 채널에 있는 다수의 믹서가 선택된 저잡음 주파수를 사용하여 각각의 감지 채널에 연결된 열로부터 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 다수의 믹서로부터의 복조된 신호들은 이어서 저장될 수 있다. 모든 단계들이 완료된 후에, 저장된 결과는 각각의 주파수에서 터치 센서 패널에 대한 터치의 이미지를 구하는 계산에서 사용될 수 있다.When performing the touch sensor panel scan function, in each of the plurality of steps, various phases of the selected low noise frequencies can be used to stimulate the rows of the touch sensor panel simultaneously, and multiple mixers in each sense channel are selected for low noise. The frequency can be configured to demodulate a signal received from a column coupled to each sense channel. Demodulated signals from multiple mixers may then be stored. After all steps have been completed, the stored results can be used in the calculation to obtain an image of the touch on the touch sensor panel at each frequency.

본 발명의 일부 실시예들이 본 명세서에서 상호 커패시턴스 터치 센서(mutual capacitance touch sensor)와 관련하여 기술되어 있을 수 있지만, 본 발명의 실시예들이 그렇게 제한되지 않으며 일반적으로 자기 커패시턴스 터치 센서(self capacitance touch sensor) 등의 다른 유형의 터치 센서에 적용가능하다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, 터치 센서 패널 내의 터치 센서들이 본 명세서에서 행과 열을 갖는 터치 센서의 직교 어레이(orthogonal array)와 관련하여 기술되어 있을 수 있지만, 본 발명의 실시예들이 직교 어레이로 제한되지 않고 일반적으로 대각선, 동심원, 및 3차원 랜덤 배향(three-dimensional and random orientation)을 비롯한 임의의 수의 차원 및 배향으로 배열된 터치 센서들에 적용가능할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 그에 부가하여, 본 명세서에 기술된 터치 센서 패널은 단일-터치 또는 다중-터치 센서 패널일 수 있으며, 다중-터치 센서 패널에 대해서는 2004년 5월 6일자로 출원되고 2006년 5월 11일자로 미국 공개 출원 제2006/0097991호로서 공개된 발명의 명칭이 "다중점 터치 스크린(Multipoint Touchscreen)"인 본 출원인의 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제10/842,862호에 기술되어 있으며, 이 출원의 내용은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다.Although some embodiments of the present invention may be described herein with reference to a mutual capacitance touch sensor, embodiments of the present invention are not so limited and generally are self capacitance touch sensors. It will be appreciated that it is applicable to other types of touch sensors, such as). In addition, although touch sensors in a touch sensor panel may be described herein with reference to an orthogonal array of touch sensors having rows and columns, embodiments of the present invention are not limited to orthogonal arrays and are generally diagonal. It will be appreciated that it may be applicable to touch sensors arranged in any number of dimensions and orientations, including concentric circles, and three-dimensional and random orientations. In addition, the touch sensor panel described herein can be a single-touch or multi-touch sensor panel, filed May 6, 2004 for the multi-touch sensor panel, and issued in the United States on May 11, 2006. The present invention, published as published application 2006/0097991, is described in co-pending US patent application Ser. No. 10 / 842,862, entitled "Multipoint Touchscreen," the contents of which are herein incorporated by reference. The entire contents of which are incorporated herein by reference.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른, 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 이용할 수 있고 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 이용할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(100)을 나타낸 것이다. 컴퓨팅 시스템(100)은 하나 이상의 패널 프로세서(102), 주변 장치(104) 및 패널 서브시스템(106)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 패널 프로세서(102)는, 예를 들어, ARM968 프로세서 또는 유사한 기능 및 성능을 갖는 기타 프로세서를 포함할 수 있다. 그렇지만, 다른 실시예들에서, 패널 프로세서 기능은 그 대신에 상태 기계(state machine) 등의 전용 로직에 의해 구현될 수 있다. 주변 장치(104)는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 기타 유형의 메모리나 저장 장치, 와치독 타이 머(watchdog timer) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 패널 서브시스템(106)은 하나 이상의 감지 채널(108), 채널 스캔 로직(channel scan logic)(110) 및 구동기 로직(driver logic)(114)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 채널 스캔 로직(110)은 RAM(112)에 액세스할 수 있고, 감지 채널로부터 데이터를 자율적으로 판독할 수 있으며, 감지 채널에 대한 제어를 제공할 수 있다. 그에 부가하여, 채널 스캔 로직(110)은 터치 센서 패널(124)의 행들에 선택적으로 인가될 수 있는 자극 신호(116)를 여러가지 주파수 및 위상으로 생성하기 위해 구동기 로직(114)을 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패널 서브시스템(106), 패널 프로세서(102) 및 주변 장치(104)는 단일의 ASIC(application specific integrated circuit)에 통합될 수 있다.1 illustrates the use of multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to identify low noise stimulus frequencies, and to detect and localize touch events in a touch sensor panel, in accordance with embodiments of the present invention. Exemplary computing system 100 that can utilize stimulus frequency and phase is shown. Computing system 100 may include one or more panel processors 102, peripherals 104, and panel subsystem 106. One or more panel processors 102 may include, for example, an ARM968 processor or other processor having similar functionality and performance. However, in other embodiments, panel processor functionality may instead be implemented by dedicated logic, such as a state machine. Peripheral device 104 may include, but is not limited to, random access memory (RAM) or other types of memory or storage, watchdog timers, and the like. Panel subsystem 106 may include, but is not limited to, one or more sense channels 108, channel scan logic 110, and driver logic 114. The channel scan logic 110 can access the RAM 112, autonomously read data from the sense channel, and provide control over the sense channel. In addition, the channel scan logic 110 can control the driver logic 114 to generate stimulus signals 116 at various frequencies and phases that can be selectively applied to rows of the touch sensor panel 124. . In some embodiments, panel subsystem 106, panel processor 102 and peripheral 104 may be integrated into a single application specific integrated circuit (ASIC).

터치 센서 패널(124)은 복수의 행 배선(row trace) 또는 구동 라인(driving line) 및 복수의 열 배선(column trace) 또는 감지 라인(sensing line)을 갖는 용량성 감지 매체(capacitive sensing medium)를 포함할 수 있지만, 다른 감지 매체도 사용될 수 있다. 행 배선 및 열 배선은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide) 등의 투명한 전도성 매체로 형성될 수 있지만, 다른 투명 물질 및 구리 등의 불투명 물질도 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 행 배선 및 열 배선은 서로 수직일 수 있지만, 다른 실시예들에서 기타의 비직교 배향(non-Cartesian orientation)도 가능하다. 예를 들어, 극좌표계에서, 감지 라인은 동심원일 수 있고 구동 라인은 방사상으로 뻗어 있는 라인일 수 있다(또는 그 반대일 수 있다). 따라서, 용어 "행" 및 "열", "제1 차원" 및 "제2 차원" 또는 "제1축" 및 "제2축"이, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 직교 격자(orthogonal grid) 뿐만 아니라 제1 및 제2 차원을 갖는 다른 기하학적 구성의 교차하는 배선(극좌표 배열의 동심 라인 및 방사상 라인)을 포함하려고 한 것임을 잘 알 것이다. 행 및 열은 거의 투명한 유전체 물질로 분리된 거의 투명한 기판의 한쪽에, 기판의 양쪽에, 또는 유전체 물질로 분리된 2개의 별개의 기판 상에 형성될 수 있다.The touch sensor panel 124 includes a capacitive sensing medium having a plurality of row traces or driving lines and a plurality of column traces or sensing lines. Although other sensing media may be used. The row wiring and the column wiring may be formed of a transparent conductive medium such as indium tin oxide (ITO) or antimony tin oxide (ATO), but other transparent materials and opaque materials such as copper may also be used. In some embodiments, the row wiring and the column wiring can be perpendicular to each other, but other non-Cartesian orientations are possible in other embodiments. For example, in polar coordinates, the sense line can be concentric and the drive line can be a radially extending line (or vice versa). Thus, the terms "row" and "column", "first dimension" and "second dimension" or "first axis" and "second axis", as used herein, are orthogonal grids. It will also be appreciated that it is intended to include intersecting interconnections (concentric lines and radial lines of polar arrays) of different geometric configurations as well as the first and second dimensions. Rows and columns may be formed on one side of the substantially transparent substrate separated by a substantially transparent dielectric material, on both sides of the substrate, or on two separate substrates separated by the dielectric material.

배선들이 서로의 위아래로 지나가는(서로 교차하는)(서로 직접적인 전기적 접촉이 없음) 배선들의 "교차점"에서, 이들 배선은 본질적으로 2개의 전극을 형성할 수 있다(그렇지만 3개 이상의 배선도 교차할 수 있음). 행 배선 및 열 배선의 각각의 교차점은 용량성 감지 노드(capacitive sensing node)를 나타낼 수 있고 화소(픽셀)(126)로 볼 수 있으며, 이는 터치 센서 패널(124)이 터치의 "이미지"를 포착하는 것으로 볼 때 특히 유용할 수 있다. (환언하면, 패널 서브시스템(106)이 터치 센서 패널 내의 각각의 터치 센서에서 터치 이벤트가 검출되었는지를 판정한 후에, 터치 이벤트가 생성한 다중-터치 패널 내의 터치 센서들의 패턴은 터치의 "이미지"(예를 들어, 패널을 터치하는 손가락들의 패턴)로 볼 수 있다.) 행 전극과 열 전극 사이의 커패시턴스는 주어진 행이 직류(DC) 전압 레벨에 유지될 때 누설 커패시턴스(stray capacitance)로서 나타나고 주어진 행이 교류(AC) 신호로 자극될 때 상호 신호 커패시턴스(mutual signal capacitance) Csig로서 나타난다. 터치 센서 패널 근방에 또는 터치 센서 패널 상에 손가락 또는 다른 물체가 존재하는 것은 Csig의 함수인, 터치되는 픽셀에 존재하는 신호 전하 Qsig의 변화를 측정함으로써 검출될 수 있다. 터치 센서 패널(124)의 각각의 열은 패널 서브시스템(106)에 있는 감지 채널(108)(본 명세서에서 이벤트 검출 및 복조 회로라고도 함)을 구동할 수 있다.At the "intersection point" of the wires where the wires pass up and down each other (intersect each other) (no direct electrical contact with each other), these wires can essentially form two electrodes (but can cross three or more wires as well). ). Each intersection of the row wiring and the column wiring can represent a capacitive sensing node and can be viewed as a pixel (pixel) 126, which the touch sensor panel 124 captures the "image" of the touch. It can be particularly useful when viewed. (In other words, after the panel subsystem 106 determines that a touch event has been detected at each touch sensor in the touch sensor panel, the pattern of touch sensors in the multi-touch panel generated by the touch event is the “image” of the touch. (E.g., a pattern of fingers touching a panel). The capacitance between a row electrode and a column electrode appears as a leakage capacitance when a given row is maintained at a direct current (DC) voltage level and is given by When a row is stimulated with an alternating current (AC) signal, it appears as mutual signal capacitance Csig. The presence of a finger or other object near or on the touch sensor panel can be detected by measuring the change in signal charge Qsig present in the pixel being touched, which is a function of Csig. Each column of touch sensor panel 124 may drive a sense channel 108 (also referred to herein as event detection and demodulation circuitry) in panel subsystem 106.

컴퓨팅 시스템(100)은 또한 패널 프로세서(102)로부터의 출력을 수신하고 커서 또는 포인터 등의 물체를 이동시키는 것, 스크롤하는 것 또는 패닝하는 것, 제어 설정을 조정하는 것, 파일 또는 문서를 여는 것, 메뉴를 보는 것, 선택을 하는 것, 명령어를 실행하는 것, 호스트 장치에 연결된 주변 장치를 작동시키는 것, 전화를 받는 것, 전화를 거는 것, 전화 통화를 종료하는 것, 볼륨 또는 오디오 설정을 변경하는 것, 주소 등의 전화 통신에 관련된 정보를 저장하는 것, 자주 거는 번호, 수신 통화(received call), 누락된 통화(missed call), 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크에 로그온하는 것, 허가된 개인에게 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 제한 구역에의 액세스를 허용하는 것, 컴퓨터 데스크톱의 사용자의 선호 구성과 연관된 사용자 프로파일을 로드하는 것, 웹 컨텐츠에의 액세스를 허용하는 것, 특정 프로그램을 기동시키는 것, 메시지를 암호화 또는 디코딩하는 것 등(이에 한정되지 않음)을 포함할 수 있는 출력에 기초하여 동작을 수행하는 호스트 프로세서(128)를 포함할 수 있다. 호스트 프로세서(128)는 또한 패널 처리와 관련이 없을 수 있는 부가의 기능들을 수행할 수 있고 프로그램 저장 장치(132) 및 장치의 사용자에게 UI를 제공하는 LCD 디스플레이 등의 디스플레이 장치(130)에 연결될 수 있다.The computing system 100 also receives output from the panel processor 102 and moves, scrolls or pans, adjusts control settings, opens a file or document, and moves an object such as a cursor or pointer. , Viewing menus, making selections, executing commands, operating peripheral devices connected to the host device, answering calls, placing calls, ending phone calls, volume or audio settings Changing, storing phone-related information, such as addresses, frequently dialed numbers, received calls, missed calls, logging on to a computer or computer network, and to authorized individuals Or allowing access to restricted areas of the computer network, loading user profiles associated with the user's preferred configuration of the computer desktop, web content A host processor 128 that performs operations based on output that may include, but is not limited to, allowing access to the software, launching a particular program, encrypting or decoding a message, and the like. can do. The host processor 128 may also be coupled to a display device 130, such as an LCD display that performs additional functions that may not be related to panel processing and provides a UI to the user of the device. have.

일부 시스템에서, 센서 패널(124)은 고전압 구동기 로직으로 구동될 수 있다. 고전압 구동기 로직에 의해 요구될 수 있는 고전압(예를 들어, 18V)으로 인해 고전압 구동기 로직은 어쩔 수 없이 훨씬 더 낮은 디지털 로직 전압 레벨(예를 들 어, 1.7 내지 3.3V)로 동작할 수 있는 패널 서브시스템(106)과 분리되어 형성되어야만 할 수 있다. 그렇지만, 본 발명의 실시예들에서, 온칩 구동기 로직(on-chip driver logic)(114)이 오프칩 고전압 구동기 로직(off-chip high voltage driver logic)을 대체할 수 있다. 패널 서브시스템(106)이 낮은 디지털 로직 레벨 공급 전압을 가질 수 있지만, 온칩 구동기 로직(114)은 2개의 트랜지스터를 서로 캐스코딩(cascodes)하여 전하 펌프(charge pump)(115)를 형성함으로써 디지털 로직 레벨 공급 전압보다 큰 공급 전압을 생성할 수 있다. 전하 펌프(115)는 디지털 로직 레벨 공급 전압의 약 2배(예를 들어, 3.4 내지 6.6V)의 진폭을 가질 수 있는 자극 신호(stimulation signal)(116)((Vstim))를 생성하는 데 사용될 수 있다. 도 1이 전하 펌프(115)를 구동기 로직(114)와 분리하여 도시하고 있지만, 전하 펌프는 구동기 로직의 일부일 수 있다.In some systems, sensor panel 124 may be driven with high voltage driver logic. Due to the high voltages (e.g. 18V) that may be required by the high voltage driver logic, the panels may inevitably operate at much lower digital logic voltage levels (e.g. 1.7 to 3.3V). It may have to be formed separately from subsystem 106. However, in embodiments of the present invention, on-chip driver logic 114 may replace off-chip high voltage driver logic. While panel subsystem 106 may have a low digital logic level supply voltage, on-chip driver logic 114 cascades two transistors with each other to form charge pump 115. It is possible to produce a supply voltage greater than the level supply voltage. Charge pump 115 may be used to generate stimulation signal 116 ((Vstim)) which may have an amplitude of about twice the digital logic level supply voltage (eg, 3.4 to 6.6 V). Can be. Although FIG. 1 illustrates charge pump 115 separately from driver logic 114, the charge pump may be part of the driver logic.

도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 상호 커패시턴스 터치 센서 패널(200)을 나타낸 것이다. 도 2a는 행 배선(204) 및 열 배선(206)의 교차점에 있는 각각의 픽셀(202)에 누설 커패시턴스 Cstray가 존재하는 것을 나타낸 것이다(그렇지만 도 2a에서는 도면을 간단화하기 위해 단지 하나의 열에 대한 Cstray만이 도시되어 있음). 도 2a의 예에서, AC 자극 Vstim(214), Vstim(215) 및 Vstim(217)이 몇개의 행에 인가될 수 있는 반면, 다른 행들은 DC에 연결될 수 있다. Vstim(214), Vstim(215) 및 Vstim(217)은 서로 다른 주파수 및 위상에 있을 수 있으며, 이에 대해서는 나중에 설명한다. 행에서의 각각의 자극 신호에 의해 전하 Qsig = Csig x Vstim가 영향을 받는 픽셀들에 존재하는 상호 커패시턴스를 통해 열 들에 주입될 수 있다. 하나 이상의 영향을 받는 픽셀에 손가락, 손바닥 또는 기타 물체가 존재할 때 주입된 전하의 변화(Qsig_sense)가 검출될 수 있다. Vstim 신호(214, 215, 217)는 하나 이상의 사인파 버스트를 포함할 수 있다. 유의할 점은 도 2a가 행(204) 및 열(206)을 거의 수직인 것으로 도시하고 있지만, 상기한 바와 같이 이들이 그렇게 정렬될 필요가 없다는 것이다. 상기한 바와 같이, 각각의 열(206)이 감지 채널에 연결될 수 있다(도 1의 감지 채널(108) 참조).2A illustrates an exemplary mutual capacitance touch sensor panel 200 in accordance with embodiments of the present invention. FIG. 2A shows the presence of leakage capacitance Cstray at each pixel 202 at the intersection of the row interconnection 204 and the column interconnection 206 (although in FIG. 2A only one column is shown to simplify the drawing). Only Cstray is shown). In the example of FIG. 2A, AC stimulus Vstim 214, Vstim 215, and Vstim 217 may be applied to several rows, while other rows may be connected to DC. Vstim 214, Vstim 215 and Vstim 217 may be at different frequencies and phases, which will be described later. With each stimulus signal in a row, charge Qsig = Csig x Vstim can be injected into the columns through the mutual capacitance present in the affected pixels. The change in injected charge Qsig_sense can be detected when the finger, palm or other object is present in one or more affected pixels. Vstim signals 214, 215, and 217 may include one or more sine wave bursts. Note that while FIG. 2A shows the rows 204 and columns 206 as nearly vertical, they do not need to be so aligned as described above. As noted above, each column 206 may be connected to a sense channel (see sense channel 108 of FIG. 1).

도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 정상-상태(터치 없음) 조건에 있는 예시적인 픽셀(202)의 측면도이다. 도 2b에서, 유전체(210)에 의해 분리되어 있는 열 배선 또는 전극(206)과 행 배선 또는 전극(204) 간의 상호 커패시턴스의 전계선(electric field line)(208)이 도시되어 있다.2B is a side view of an exemplary pixel 202 in a steady-state (no touch) condition in accordance with embodiments of the present invention. In FIG. 2B, an electric field line 208 of mutual capacitance between the column wires or electrodes 206 and the row wires or electrodes 204 separated by the dielectric 210 is shown.

도 2c는 동적(터치) 조건에 있는 예시적인 픽셀(202)의 측면도이다. 도 2c에서, 손가락(212)이 픽셀(202) 근방에 위치해 있다. 손가락(212)은 신호 주파수들에서 저임피던스 물체이며, 열 배선(204)에서 신체까지 AC 커패시턴스 Cfinger를 갖는다. 신체는 약 200pF의 접지에 대한 자기 커패시턴스 Cbody를 가지며, Cbody는 Cfinger보다 훨씬 더 크다. 손가락(212)이 행 전극과 열 전극 사이의 어떤 전계선(208)(유전체를 빠져나와 행 전극 상부의 공기를 통과하는 프린징 전계(fringing field))을 차단하는 경우, 그 전계선은 손가락과 신체에 내재된 커패시턴스 경로를 통해 접지로 분기되며, 그 결과 정상 상태 신호 커패시턴스 Csig가 ΔCsig만큼 감소된다. 환언하면, 결합된 신체 및 손가락 커패시턴스가 Csig를 ΔCsig(본 명세서에서 Csig_sense라고도 할 수 있음)만큼 감소시키는 동작을 하고 전 계의 일부를 차단하여 순 신호 커패시턴스(net signal capacitance)의 감소를 가져오는 접지로의 분기(shunt) 또는 동적 복귀 경로(dynamic return path)로서 동작할 수 있다. 픽셀에서의 신호 커패시턴스는 Csig-ΔCsig가 되며, 여기서 Csig는 정적(터치 없음) 성분을 나타내고 ΔCsig는 동적(터치) 성분을 나타낸다. 유의할 점은 손가락, 손바닥 또는 기타 물체가 모든 전계, 특히 완전히 유전체 물질 내에 있는 전계를 차단할 수 없기 때문에 Csig-ΔCsig가 항상 영이 아닐 수 있다는 것이다. 그에 부가하여, 손가락이 다중-터치 패널에 더 세게 또는 더 완전히 눌러질 때, 손가락이 납작해져 더 많은 전계를 차단하는 경향이 있을 수 있고 따라서 ΔCsig가 가변적일 수 있고 손가락이 얼마나 완전히 패널을 누르고 있는지(즉, "터치 없음"부터 "완전-터치"까지의 범위)를 나타낸다는 것을 잘 알 것이다.2C is a side view of an example pixel 202 in a dynamic (touch) condition. In FIG. 2C, finger 212 is located near pixel 202. Finger 212 is a low impedance object at signal frequencies and has an AC capacitance Cfinger from thermal wiring 204 to the body. The body has a magnetic capacitance Cbody to ground of about 200 pF, which is much larger than the Cfinger. If finger 212 blocks any field line 208 between the row and column electrodes (a fringing field that exits the dielectric and passes through the air above the row electrode), the field line Branching to ground through the capacitance path inherent in the body results in a reduction of the steady-state signal capacitance Csig by ΔCsig. In other words, the combined body and finger capacitance acts to reduce Csig by ΔCsig (also referred to herein as Csig_sense) and to ground off part of the electric field resulting in a reduction in net signal capacitance. Act as a shunt or dynamic return path to the furnace. The signal capacitance at the pixel is Csig-ΔCsig, where Csig represents a static (no touch) component and ΔCsig represents a dynamic (touch) component. Note that Csig-ΔCsig may not always be zero because fingers, palms or other objects cannot block all electric fields, especially those that are completely within the dielectric material. In addition, when a finger is pressed harder or more fully on the multi-touch panel, the finger may be flat and tend to block more electric field, thus ΔCsig may be variable and how completely the finger is pressing on the panel. (Ie, a range from "no touch" to "full-touch").

도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 감지 채널 또는 이벤트 검출 및 복조 회로(300)의 일부분을 나타낸 것이다. 하나 이상의 감지 채널(300)이 패널 서브시스템에 존재할 수 있다. 터치 센서 패널의 각각의 열은 감지 채널(300)에 연결될 수 있다. 각각의 감지 채널(300)은 가상-접지 증폭기(virtual-ground amplifier)(302), 증폭기 출력 회로(309)(이하에서 더 상세히 설명함), 신호 믹서(304), 및 누적기(accumulator)(308)를 포함할 수 있다. 유의할 점은 증폭기 출력 회로(309)도 역시 도면을 간단화하기 위해 도 3a에 도시되지 않은 다른 신호 믹서 및 연관된 회로에 연결될 수 있다는 것이다.3A illustrates a portion of an exemplary sense channel or event detection and demodulation circuit 300 in accordance with embodiments of the present invention. One or more sense channels 300 may be present in the panel subsystem. Each column of the touch sensor panel may be connected to the sensing channel 300. Each sense channel 300 includes a virtual-ground amplifier 302, an amplifier output circuit 309 (described in greater detail below), a signal mixer 304, and an accumulator ( 308). Note that the amplifier output circuit 309 may also be connected to other signal mixers and associated circuits not shown in FIG. 3A to simplify the drawing.

DC 증폭기 또는 전하 증폭기(charge amplifier)라고도 할 수 있는 가상-접지 증폭기(302)는 피드백 커패시터 Cfb 및 피드백 저항 Rfb를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 낮은 Vstim 진폭으로 인해 열에 주입될 수 있는 전하의 양이 훨씬 더 적기 때문에, 어떤 이전의 설계에서보다 Cfb가 훨씬 더 작게 될 수 있다. 그렇지만, 다른 실시예들에서, 모든 행이 동시에 자극될 수 있기 때문에(이는 전하를 부가하는 경향이 있음), Cfb는 크기가 감소되지 않는다.The virtual-ground amplifier 302, which may also be referred to as a DC amplifier or a charge amplifier, may include a feedback capacitor Cfb and a feedback resistor Rfb. In some embodiments, Cfb can be made much smaller than in any previous design because the amount of charge that can be injected into the heat due to the low Vstim amplitude is much smaller. However, in other embodiments, Cfb is not reduced in size because all rows can be stimulated at the same time (which tends to add charge).

도 3a는 하나 이상의 입력 자극 Vstim이 터치 센서 패널 중 하나 이상의 행에 인가되고 손가락, 손바닥 또는 다른 물체가 존재하지 않을 때 감지 채널(300)에 연결된 터치 센서 패널 열에 의해 기여될 수 있는 총 정상-상태 신호 커패시턴스(total steady-state signal capacitance) Csig_tot를 점선으로 나타내고 있다. 정상 상태, 즉 터치 없음 조건에서, 열에 주입된 총 신호 전하 Qsig_tot는 각각의 자극된 행에 의해 열에 주입되는 모든 전하의 합이다. 환언하면, Qsig_tot = Σ(모든 자극된 행에 대한 Csig*Vstim)이다. 열에 연결된 각각의 감지 채널은 그 열에 있는 하나 이상의 픽셀에 손가락, 손바닥 또는 다른 신체 부위 또는 물체가 존재하는 것으로 인한 총 신호 전하의 변화를 검출할 수 있다. 환언하면, Qsig_tot_sense = Σ(모든 자극된 행에 대한 (Csig-Csig_sense)*Vstim)3A shows a total steady-state that may be contributed by a touch sensor panel column connected to the sensing channel 300 when one or more input stimulus Vstim is applied to one or more rows of touch sensor panels and no fingers, palms or other objects are present. Total steady-state signal capacitance Csig_tot is indicated by a dotted line. In steady state, i.e. no touch condition, the total signal charge Qsig_tot injected into the column is the sum of all the charges injected into the column by each stimulated row. In other words, Qsig_tot = Σ (Csig * Vstim for all stimulated rows). Each sensing channel connected to a column can detect a change in the total signal charge due to the presence of a finger, palm or other body part or object in one or more pixels in that column. In other words, Qsig_tot_sense = Σ ((Csig-Csig_sense) * Vstim for all stimulated rows)

상기한 바와 같이, 터치 센서 패널 상의 각각의 픽셀에 고유 누설 커패시턴스(inherent stray capacitance) Cstray가 있을 수 있다. 가상 접지 전하 증폭기(302)에서, +(비반전) 입력이 기준 전압 Vref에 연결되어 있는 경우, -(반전) 입력도 Vref로 구동될 수 있고, DC 동작점이 설정될 수 있다. 따라서, 가상 접지 전하 증폭기(302)에의 입력에 얼마만큼의 Csig가 존재하는지에 상관없이, - 입력은 항상 Vref로 구동될 수 있다. 가상 접지 전하 증폭기(302)의 특성으로 인해, Cstray에 저장된 전하 Qstray가 일정한데, 그 이유는 Cstray 양단의 전압이 전하 증폭기에 의해 일정하게 유지되기 때문이다. 따라서, 얼마의 누설 커패시턴스 Cstray가 - 입력에 부가되더라도, Cstray에의 순전하(net charge)는 항상 0이 된다. 그에 따라, 입력 전하는 대응하는 행이 DC에 유지될 때 0이고, 대응하는 행이 자극될 때 순전히 Csig 및 Vstim의 함수이다. 어느 경우든지, Csig를 통한 전하가 없기 때문에, 누설 커패시턴스가 제거되고, 본질적으로 모든 방정식에서 누락된다. 따라서, 터치 센서 패널 상에 손이 있는 경우에도, Cstray가 증가할 수 있지만, 출력은 Cstray의 전하에 의해 영향을 받지 않는다.As noted above, each pixel on the touch sensor panel may have an inherent stray capacitance Cstray. In the virtual ground charge amplifier 302, when the + (non-inverting) input is connected to the reference voltage Vref, the-(inverting) input may also be driven to Vref, and a DC operating point may be set. Thus, regardless of how much Csig is present at the input to the virtual ground charge amplifier 302, the input can always be driven to Vref. Due to the nature of the virtual ground charge amplifier 302, the charge Qstray stored in the Cstray is constant because the voltage across the Cstray is kept constant by the charge amplifier. Thus, no matter how much leakage capacitance Cstray is added to the-input, the net charge to Cstray is always zero. Thus, the input charge is zero when the corresponding row is held at DC and is purely a function of Csig and Vstim when the corresponding row is stimulated. In either case, because there is no charge through Csig, leakage capacitance is eliminated and essentially missing from all equations. Thus, even when there is a hand on the touch sensor panel, the Cstray may increase, but the output is not affected by the charge of the Cstray.

가상 접지 증폭기(302)의 이득은 작을 수 있고(예를 들어, 0.1) Csig_tot와 피드백 커패시터 Cfb의 비로서 계산될 수 있다. 조정가능한 피드백 커패시터 Cfb는 전하 Qsig를 전압 Vout로 변환할 수 있다. 가상 접지 증폭기(302)의 출력 Vout은 -Csig/Cfb의 비와 Vref에 연결된 Vstim를 곱한 것으로 계산될 수 있는 전압이다. Vstim 시그널링은 따라서 더 작은 진폭을 갖는 신호로서 가상 접지 증폭기(302)의 출력에 나타날 수 있다. 그렇지만, 손가락이 존재하는 경우, 출력의 진폭이 훨씬 더 감소될 수 있는데, 그 이유는 신호 커패시턴스가 ΔCsig만큼 감소되기 때문이다. 전하 증폭기(302)의 출력은 모든 행 자극 신호와 그 전하 증폭기와 연관된 열에서의 Csgi 값들 각각을 곱한 것의 중첩이다. 열은 플러스 위상의 주파수로 구동되는 몇몇 픽셀을 가질 수 있고, 이와 동시에 마이너스 위상의(즉 180도 위상이 어긋난) 동일한 주파수로 구동되는 다른 픽셀을 갖는다. 이 경우에, 그 주파수에서의 전하 증폭기 출력 신호의 총 성분은 Csig 값들 각각과 자극 파형 각각 을 곱한 곱의 합과 연관된 진폭 및 위상일 수 있다. 예를 들어, 2개의 행이 플러스 위상으로 구동되고 2개의 행이 마이너스 위상으로 구동되며 Csig 값들이 모두 같은 경우, 총 출력 신호는 0이 된다. 손가락이 플러스 위상으로 구동되고 있는 픽셀들 중 하나에 가까와져서 연관된 Csig가 감소하면, 그 주파수에서의 총 출력은 마이너스 위상을 갖는다.The gain of the virtual ground amplifier 302 can be small (eg, 0.1) and can be calculated as the ratio of Csig_tot and feedback capacitor Cfb. Adjustable feedback capacitor Cfb can convert charge Qsig to voltage Vout. The output Vout of the virtual ground amplifier 302 is a voltage that can be calculated by multiplying the ratio of -Csig / Cfb by Vstim connected to Vref. Vstim signaling may thus appear at the output of the virtual ground amplifier 302 as a signal with a smaller amplitude. However, if a finger is present, the amplitude of the output can be reduced even further, because the signal capacitance is reduced by ΔC sig. The output of the charge amplifier 302 is a superposition of all the row stimulus signals multiplied by each of the Csgi values in the columns associated with that charge amplifier. A column can have several pixels driven at a frequency of plus phase, while at the same time other pixels driven at the same frequency of negative phase (ie 180 degrees out of phase). In this case, the total component of the charge amplifier output signal at that frequency may be the amplitude and phase associated with the sum of the product of each of the Csig values multiplied by each of the stimulus waveforms. For example, if two rows are driven in a positive phase and two rows are driven in a negative phase and the Csig values are all the same, then the total output signal is zero. As the finger approaches one of the pixels being driven in positive phase and the associated Csig decreases, the total output at that frequency has a negative phase.

터치 센서 패널의 행에 인가되는 Vstim은 사인파의 버스트(예를 들어, 좁은 스펙트럼이 되도록 완만하게 변하는 진폭을 갖는 사인파) 또는 다른 DC 신호에서의 다른 비DC 시그널링(non-DC signaling)으로서 생성될 수 있지만, 일부 실시예들에서, Vstim을 나타내는 사인파가 다른 비DC 시그널링의 앞뒤에 올 수 있다. Vstim이 행에 인가되고 감지 채널(300)에 연결된 열에 신호 커패시턴스가 존재하는 경우, 그 특정의 자극과 연관된 전하 증폭기(302)의 출력은 Vstim의 p-p 진폭의 수분의 1일 수 있는(이 비율은 전하 증폭기(302)의 이득에 해당함) 정상-상태 조건에서의 피크-피크(p-p) 진폭을 갖는 Vref에 중심을 둔 사인파열(sine wave train)(310)일 수 있다. 예를 들어, Vstim이 6.6V p-p 사인파를 포함하고 전하 증폭기의 이득이 0.1인 경우, 이 행과 연관된 전하 증폭기의 출력은 대략 0.67V p-p 사인파일 수 있다. 유의할 점은 모든 행으로부터의 신호가 전치증폭기의 출력에서 중첩된다는 것이다. 전치증폭기로부터의 아날로그 출력은 블록(309)에서 디지털로 변환된다. 309로부터의 출력은 디지털 신호 믹서(304)(디지털 곱셈기임)에서 복조 파형 Fstim(316)과 믹싱될 수 있다.Vstim applied to the rows of the touch sensor panel can be generated as a burst of sine waves (eg, sine waves with amplitudes that vary slowly to be narrow spectrum) or other non-DC signaling on other DC signals. However, in some embodiments, a sine wave representing Vstim may come before and after other non-DC signaling. If Vstim is applied in a row and there is signal capacitance in the column connected to the sense channel 300, then the output of the charge amplifier 302 associated with that particular stimulus may be one of the moisture of the pp amplitude of Vstim (this ratio is Corresponding to the gain of charge amplifier 302) may be a sine wave train 310 centered on Vref having a peak-peak (pp) amplitude in steady-state conditions. For example, if Vstim contains a 6.6V p-p sine wave and the gain of the charge amplifier is 0.1, the output of the charge amplifier associated with this row may be approximately 0.67V p-p sine file. Note that the signals from all rows overlap at the output of the preamplifier. The analog output from the preamplifier is converted to digital at block 309. The output from 309 can be mixed with demodulated waveform Fstim 316 in digital signal mixer 304 (which is a digital multiplier).

Vstim이 바람직하지 않은 고조파를 생성할 수 있기 때문에, 특히 정방형 파(square wave)로부터 형성되는 경우, 복조 파형 Fstim(316)은 수치 제어 발진기(numerically controlled oscillator, NCO)(315)로부터 디지털적으로 생성되어 Vstim에 동기화될 수 있는 가우시안 사인파(Gaussian sine wave)일 수 있다. 디지털 복조를 위해 사용되는 NCO(315)에 부가하여, 독립적인 NCO가 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 연결될 수 있고 그의 출력이 선택적으로 반전되어 행 자극으로서 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. NCO(315)는 출력 주파수를 설정하는 수치 제어 입력, 지연을 설정하는 제어 입력, 및 NCO가 동위상(I) 또는 직교위상(Q) 신호를 생성할 수 있게 해주는 제어 입력을 포함할 수 있다. 신호 믹서(304)는 더 나은 노이즈 억압(noise rejection)을 제공하기 위해 출력으로부터 Fstim(316)을 차감함으로써 전하 증폭기(310)의 출력을 복조할 수 있다. 신호 믹서(304)는 통과 대역(일례에서, Fstim을 중심으로 약 +/- 30kHz일 수 있음) 밖의 모든 주파수를 억압할 수 있다. 이러한 노이즈 억압은 802.11, 블루투스 등(이들 모두는 민감한(femtofarad 레벨) 감지 채널(300)을 방해할 수 있는 어떤 특성 주파수를 가짐)의 많은 노이즈 소스를 갖는 노이즈가 많은 환경에서 유익할 수 있다. 복조되는 각각의 관심 채널에 대해, 신호 믹서(304)는 본질적으로 동기 정류기(synchronous rectifier)인데, 그 이유는 그 입력에서의 신호의 주파수가 동일하고, 그 결과, 신호 믹서 출력(314)이 본질적으로 정류된 가우시안 사인파(rectified Gaussian sine wave)이기 때문이다.Since Vstim can produce undesirable harmonics, especially when formed from square waves, demodulation waveform Fstim 316 is digitally generated from numerically controlled oscillator (NCO) 315. It can be a Gaussian sine wave that can be synchronized to Vstim. In addition to the NCO 315 used for digital demodulation, it will be appreciated that an independent NCO can be connected to a digital-to-analog converter (DAC) and its output can be selectively inverted and used as a row stimulus. The NCO 315 may include a numerical control input that sets the output frequency, a control input that sets the delay, and a control input that enables the NCO to generate an in-phase (I) or quadrature (Q) signal. Signal mixer 304 may demodulate the output of charge amplifier 310 by subtracting Fstim 316 from the output to provide better noise rejection. Signal mixer 304 may suppress all frequencies outside the pass band (in one example, it may be about +/− 30 kHz around Fstim). Such noise suppression can be beneficial in noisy environments with many noise sources, such as 802.11, Bluetooth, etc., all of which have certain characteristic frequencies that can interfere with the sensitive (femtofarad level) sense channel 300. For each channel of interest to be demodulated, the signal mixer 304 is essentially a synchronous rectifier because the frequency of the signal at its input is the same, and as a result, the signal mixer output 314 is essentially This is because it is a rectified Gaussian sine wave.

도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 N개의 예시적인 감지 채널 또는 이벤트 검출 및 복조 회로(300)의 간단화된 블록도를 나타낸 것이다. 상기한 바와 같이, 감지 채널(300)에 있는 각각의 전하 증폭기 또는 프로그램가능 이득 증폭기(programmable gain amplifier, PGA)는 증폭기 출력 회로(309)에 연결될 수 있으며, 이 증폭기 출력 회로(309)는 차례로 멀티플렉서(303)를 통해 R개의 신호 믹서(304)에 연결될 수 있다. 증폭기 출력 회로(309)는 안티-엘리어싱 필터(301), ADC(303) 및 결과 레지스터(result register)(305)를 포함할 수 있다. 각각의 신호 믹서(304)는 별도의 NCO(315)로부터의 신호로 복조될 수 있다. 각각의 신호 믹서(304)의 복조된 출력은 별도의 누적기(308) 및 결과 레지스터(307)에 연결될 수 있다.3B illustrates a simplified block diagram of N exemplary sense channels or event detection and demodulation circuits 300 in accordance with embodiments of the present invention. As noted above, each charge amplifier or programmable gain amplifier (PGA) in the sense channel 300 may be connected to an amplifier output circuit 309, which in turn is a multiplexer. 303 may be connected to R signal mixers 304. The amplifier output circuit 309 may include an anti-aliasing filter 301, an ADC 303, and a result register 305. Each signal mixer 304 may be demodulated with a signal from a separate NCO 315. The demodulated output of each signal mixer 304 may be coupled to separate accumulator 308 and result register 307.

고전압 Vstim 신호(예를 들어, 18V)로부터 생성되는 높은 전하량을 검출할 수 있는 PGA(302)가 이제 보다 낮은 전압 Vstim 신호(예를 들어, 6.6V)로부터 생성되는 보다 낮은 전하량을 검출할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 게다가, NCO(315)에 의해 전하 증폭기(302)의 출력이 동시에 그렇지만 다르게 복조될 수 있게 되는데, 그 이유는 각각의 NCO(310)가 다른 주파수, 지연 및 위상으로 신호를 생성할 수 있기 때문이다. 특정의 감지 채널(300)에 있는 각각의 신호 믹서(304)가 따라서 이전의 설계의 전하의 대략 1/R을 나타내는 출력을 생성할 수 있지만, 각각이 서로 다른 주파수에서 복조를 하는 R개의 믹서가 있기 때문에, 각각의 감지 채널은 여전히 이전의 설계에서와 거의 동일한 총 전하량을 검출할 수 있다.The PGA 302, which can detect the high amount of charge generated from the high voltage Vstim signal (e.g., 18V), can now detect the lower amount of charge generated from the lower voltage Vstim signal (e.g., 6.6V). You will know well. In addition, the NCO 315 allows the output of the charge amplifier 302 to be demodulated at the same time but differently, since each NCO 310 can generate signals at different frequencies, delays and phases. . While each signal mixer 304 in a particular sense channel 300 can thus produce an output that represents approximately 1 / R of the charge of the previous design, R mixers each demodulating at different frequencies As such, each sense channel can still detect approximately the same total charge amount as in the previous design.

도 3b에서, 신호 믹서(304) 및 누적기(308)는 ASIC 내부에서 아날로그 회로 대신에 디지털적으로 구현될 수 있다. 믹서 및 누적기가 ASIC 내부에서 아날로그 회로 대신에 디지털적으로 구현된다는 것은 다이 공간을 약 15% 절감할 수 있다.In FIG. 3B, the signal mixer 304 and accumulator 308 may be digitally implemented instead of analog circuitry within the ASIC. The digital implementation of the mixer and accumulator instead of analog circuitry inside the ASIC can save about 15% of die space.

도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른, 스펙트럼 분석기로서 또는 패널 스캔 로직으로서 구성될 수 있는 10개의 감지 채널(300)의 예시적인 블록도를 나타낸 것이다. 도 3c의 예에서, 10개의 감지 채널(300) 각각은 터치 센서 패널의 서로 다른 열에 연결될 수 있다. 유의할 점은 각각의 감지 채널(300)이 멀티플렉서 또는 스위치(303)를 포함할 수 있다는 것이며, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명한다. 도 3c에서 실선 연결은 패널 스캔 로직으로서 구성된 감지 채널을 나타낼 수 있고, 점선 연결은 스펙트럼 분석기로서 구성된 감지 채널을 나타낼 수 있다. 도 3c에 대해서는 이후에 더 상세히 설명한다.3C illustrates an exemplary block diagram of ten sense channels 300 that can be configured as spectrum analyzer or as panel scan logic, in accordance with embodiments of the present invention. In the example of FIG. 3C, each of the ten sensing channels 300 may be connected to different columns of the touch sensor panel. Note that each sense channel 300 may include a multiplexer or switch 303, as described in more detail below. In FIG. 3C, the solid line connection may represent a sense channel configured as panel scan logic, and the dotted line connection may represent a sense channel configured as a spectrum analyzer. 3c will be described in more detail later.

도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 LCD 단계(402) 및 수직 블랭킹 또는 터치 센서 패널 단계(404)를 나타낸 예시적인 타이밍도(400)를 나타낸 것이다. LCD 단계(402) 동안에, LCD는 능동적으로 스위칭하고 있을 수 있고 이미지를 생성하는 데 필요한 전압을 생성하고 있을 수 있다. 이 때에 패널 스캐닝이 수행되지 않는다. 터치 센서 패널 단계(404) 동안에, 감지 채널은 저잡음 주파수를 식별하기 위해 스펙트럼 분석기로서 구성될 수 있고, 또한 터치의 이미지를 검출하여 찾아내기 위해 패널 스캔 로직으로서 구성될 수 있다.4A illustrates an exemplary timing diagram 400 illustrating LCD step 402 and vertical blanking or touch sensor panel step 404 in accordance with embodiments of the present invention. During LCD step 402, the LCD may be actively switching and generating the voltage needed to generate the image. Panel scanning is not performed at this time. During touch sensor panel step 404, the sense channel may be configured as a spectrum analyzer to identify low noise frequencies and may also be configured as panel scan logic to detect and locate images of touch.

도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른, 도 3c의 예(여기의 예)에 대응하는 LCD 단계(402) 및 터치 센서 패널 단계(404)를 설명하는 예시적인 흐름도(406)를 나타낸 것이다. 단계 0에서, LCD는 다음과 같이 갱신될 수 있다.4B illustrates an exemplary flow diagram 406 illustrating LCD step 402 and touch sensor panel step 404 corresponding to the example of FIG. 3C (example here), in accordance with embodiments of the present invention. In step 0, the LCD may be updated as follows.

단계 1 내지 단계 3은 저잡음 주파수 식별 단계(406)를 나타낼 수 있다. 단계 1에서, 감지 채널은 스펙트럼 분석기로서 구성될 수 있다. 스펙트럼 분석기의 목적은 나중에 패널 스캔에서 사용하기 위해 몇개의 저잡음 주파수를 식별하는 것이다. 자극 주파수가 터치 센서 패널의 행들 중 어느 것에도 인가되지 않는 경우, 모든 감지 채널의 출력의 합 - 모든 검출된 노이즈를 포함하여 터치 센서 패널에 인가되는 총 전하를 나타냄 - 이 각각의 감지 채널에 있는 믹서들 각각으로 피드백될 수 있다. 믹서들은 쌍을 이루고 있을 수 있으며, 각각의 믹서 쌍은 특정 주파수의 동위상(in-phase)(I) 및 직교 위상(quadrature)(Q) 신호를 사용하여 모든 감지 채널의 합을 복조할 수 있다. 각각의 믹서 쌍의 변조된 출력은 그 특정 주파수에서의 노이즈의 크기를 계산하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 크기가 작을수록, 그 주파수에서의 노이즈가 작다. Steps 1 through 3 may represent a low noise frequency identification step 406. In step 1, the sense channel can be configured as a spectrum analyzer. The purpose of the spectrum analyzer is to identify some low noise frequencies for later use in panel scans. If a stimulus frequency is not applied to any of the rows of the touch sensor panel, the sum of the outputs of all sense channels, representing the total charge applied to the touch sensor panel, including all detected noise, is present in each sense channel. It can be fed back to each of the mixers. The mixers can be paired, and each mixer pair can demodulate the sum of all sense channels using in-phase (I) and quadrature (Q) signals of a particular frequency. . The modulated output of each mixer pair can be used to calculate the magnitude of the noise at that particular frequency, where the smaller the magnitude, the less the noise at that frequency.

단계 2에서, 단계 1의 프로세스가 서로 다른 일련의 주파수에 대해 반복될 수 있다.In step 2, the process of step 1 can be repeated for a different series of frequencies.

단계 3에서, 가장 낮은 계산된 크기값을 생성하는 주파수를 식별함으로써 차후의 터치 센서 패널 스캔에서 사용하기 위해 몇개의 저잡음 주파수가 선택될 수 있다.In step 3, several low noise frequencies can be selected for use in subsequent touch sensor panel scans by identifying the frequency that produces the lowest calculated magnitude value.

단계 4 내지 단계 19는 패널 스캔 단계(408)를 나타낼 수 있다. 단계 4 내지 단계 19에서, 감지 채널은 패널 스캔 로직으로서 구성될 수 있다. 단계 4 내지 단계 19 각각에서, 선택된 저잡음 주파수의 여러가지 위상이 터치 센서 패널의 행들을 동시에 자극하는 데 사용될 수 있고, 각각의 감지 채널에 있는 다수의 믹서가 선택된 저잡음 주파수를 사용하여 각각의 감지 채널에 연결된 열로부터 수신된 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 다수의 믹서로부터의 복조된 신호는 이어서 저 장될 수 있다.Steps 4 through 19 may represent panel scan step 408. In steps 4 through 19, the sense channel can be configured as panel scan logic. In each of steps 4 to 19, different phases of the selected low noise frequency can be used to simultaneously stimulate the rows of the touch sensor panel, and multiple mixers in each sense channel can be used to select each noise channel using the selected low noise frequency. And may demodulate a signal received from the connected column. Demodulated signals from multiple mixers can then be stored.

단계 20에서, 모든 단계들이 완료된 후에, 저장된 결과가 선택된 저잡음 주파수 각각에서 터치 센서 패널에 대한 터치의 이미지를 구하는 계산에서 사용될 수 있다.In step 20, after all steps are completed, the stored results can be used in the calculation to obtain an image of the touch on the touch sensor panel at each of the selected low noise frequencies.

다시 도 3c에 도시된 여기의 예를 참조하면, 감지 채널(300)이 스펙트럼 분석기로서 구성되어 있지만, 터치 센서 패널의 행들 중 어느 것에도 자극 신호가 인가되지 않는다. 이 예에서, 10개의 열과 따라서 10개의 감지 채널(300), 그리고 각각의 감지 채널(300)마다 3개의 믹서(304), 총 30개의 믹서가 있다. 모든 감지 채널(300)에서의 모든 증폭기 출력 회로(309)의 출력이 합산 회로(340)를 사용하여 서로 합산될 수 있고, 전하 증폭기(302) 대신에 합산 회로(340)의 출력을 선택하도록 구성될 수 있는 멀티플렉서 또는 스위치(303)를 통해 모든 믹서(304)에 피드될 수 있다.Referring again to the example here shown in FIG. 3C, although the sense channel 300 is configured as a spectrum analyzer, no stimulus signal is applied to any of the rows of the touch sensor panel. In this example, there are ten rows and thus ten sense channels 300, three mixers 304 for each sense channel 300, a total of thirty mixers. The outputs of all amplifier output circuits 309 in all sense channels 300 may be summed together using a summing circuit 340 and configured to select the output of the summing circuit 340 instead of the charge amplifier 302. May be fed to all mixers 304 through a multiplexer or switch 303 which may be.

감지 채널이 스펙트럼 분석기로서 구성되어 있는 동안, 열들에의 백그라운드 결합(background coupling)이 측정될 수 있다. 어느 행에도 Vstim이 인가되지 않기 때문에, 어느 픽셀에도 Csig가 없고, (터치하는 손가락 또는 다른 물체가 노이즈를 접지에 결합시키지 않는 한) 패널에의 어떤 터치도 노이즈 결과에 영향을 주어서는 안된다. 가산기(340)에서 모든 증폭기 출력 회로(309)의 모든 출력을 서로 합산함으로써, 터치 센서 패널에 수신되는 총 노이즈를 나타내는 하나의 디지털 비트스트림이 획득될 수 있다. 스펙트럼 분석 이전에 노이즈의 주파수 및 노이즈가 생성되는 픽셀을 모르고 있지만, 스펙트럼 분석이 완료된 후에는 알게 된다. 노이 즈가 생성되는 픽셀이 알려져 있지 않고 스펙트럼 분석 후에 복원되지 않지만, 비트스트림이 일반 노이즈 수집기(general noise collector)로서 사용되기 때문에, 이들을 알 필요가 없다.While the sense channel is configured as a spectrum analyzer, the background coupling to the columns can be measured. Since no Vstim is applied to any row, there is no Csig on any pixel, and no touch on the panel (unless the touching finger or other object couples noise to ground) must affect the noise result. By adding up all the outputs of all the amplifier output circuits 309 to each other in the adder 340, one digital bitstream representing the total noise received by the touch sensor panel can be obtained. Before the spectral analysis, the frequency of the noise and the pixels from which the noise is generated are not known, but after the spectral analysis is completed. The pixels from which noise is generated are not known and are not recovered after spectral analysis, but because the bitstream is used as a general noise collector, it is not necessary to know them.

스펙트럼 분석기로서 구성되어 있는 동안, 도 3c의 예에서의 30개의 믹서가 15개쌍으로 사용될 수 있으며, 각각의 쌍은 NCO(315)에 의해 생성되는 15개의 서로 다른 주파수에 대한 I 및 Q 신호를 복조한다. 이들 주파수는, 예를 들어, 200kHz와 300kHz 사이에 있을 수 있다. NCO(315)는 합산 회로(340)의 노이즈 출력을 복조하기 위해 디지털 믹서(304)에 의해 사용될 수 있는 디지털 램프 사인파(digital rampsine wave)를 생성할 수 있다. 예를 들어, NCO 315_0_A는 주파수 FO의 I 성분을 생성할 수 있는 반면, NCO 315_0_B는 FO의 Q 성분을 생성할 수 있다. 이와 마찬가지로, NCO 315_0_C는 주파수 F1의 I 성분을 생성할 수 있고, NCO 3l5_l_A는 F1의 Q 성분을 생성할 수 있으며, NCO 315_l_B는 주파수 F2의 I 성분을 생성할 수 있고, NCO 315_1_C는 F2의 Q 성분을 생성할 수 있으며, 이하 마찬가지이다.While configured as a spectrum analyzer, 30 mixers in the example of FIG. 3C can be used in 15 pairs, each pair demodulating I and Q signals for 15 different frequencies generated by the NCO 315. do. These frequencies may be between 200 kHz and 300 kHz, for example. The NCO 315 can generate a digital rampsine wave that can be used by the digital mixer 304 to demodulate the noise output of the summing circuit 340. For example, NCO 315_0_A can generate the I component of the frequency FO, while NCO 315_0_B can produce the Q component of the FO. Similarly, NCO 315_0_C can generate an I component of frequency F1, NCO 3l5_l_A can produce a Q component of F1, NCO 315_l_B can produce an I component of frequency F2, and NCO 315_1_C is a Q of F2. A component can be produced and it is the same below.

합산 회로(340)의 출력(노이즈 신호)은 이어서 15쌍의 믹서를 사용하여 F14를 통해 F0의 I 및 Q 성분에 의해 복조될 수 있다. 각각의 믹서(304)의 결과가 누적기(308)에서 누적될 수 있다. 각각의 누적기(308)는, 샘플 기간에 걸쳐, 믹서(304)로부터 순간값들을 누적(합산)할 수 있는 디지털 레지스터(digital register)일 수 있다. 샘플 기간의 종료 시에, 누적된 값은 그 주파수 및 위상에서의 노이즈 신호의 양을 나타낸다.The output of the summing circuit 340 (noise signal) can then be demodulated by the I and Q components of F0 through F14 using 15 pairs of mixers. The results of each mixer 304 may accumulate in accumulator 308. Each accumulator 308 may be a digital register capable of accumulating (summing) instantaneous values from the mixer 304 over a sample period. At the end of the sample period, the accumulated value represents the amount of noise signal at that frequency and phase.

특정 주파수에서의 I 및 Q 복조의 누적된 결과는 동위상 또는 직교인 그 주 파수에서의 내용의 양을 나타낼 수 있다. 이들 2개의 값은 이어서 그 주파수에서의 총 크기(진폭)의 절대값을 구하기 위해 크기 및 위상 계산 회로(342)에서 사용될 수 있다. 높은 크기는 그 주파수에서의 높은 배경 노이즈 레벨을 의미할 수 있다. 각각의 크기 및 위상 계산 회로(342)에 의해 계산되는 크기값이 저장될 수 있다. 유의할 점은 복조 주파수와 위상이 어긋난 Q 성분 노이즈가 검출되지 않은 채로 있을 수 있다는 것이다.The cumulative result of I and Q demodulation at a particular frequency may indicate the amount of content at that frequency that is in phase or quadrature. These two values may then be used in magnitude and phase calculation circuit 342 to find the absolute value of the total magnitude (amplitude) at that frequency. Higher magnitude may mean a higher background noise level at that frequency. The magnitude value calculated by each magnitude and phase calculation circuit 342 may be stored. Note that Q component noise that is out of phase with the demodulation frequency may remain undetected.

이 전체 프로세스는 15개의 서로 다른 주파수 F15 - F29에 대해 반복될 수 있다. 30개 주파수 각각에 대해 저장된 크기값은 이어서 비교될 수 있고, 가장 작은 크기값(따라서 가장 낮은 노이즈 레벨)을 갖는 3개의 주파수(본 명세서에서 주파수 A, B 및 C라고 함)가 선택될 수 있다. 일반적으로, 선택된 저잡음 주파수의 수는 각각의 감지 채널에 있는 믹서의 수에 대응할 수 있다.This entire process can be repeated for 15 different frequencies F15-F29. The magnitude values stored for each of the 30 frequencies can then be compared and three frequencies with the smallest magnitude values (and therefore the lowest noise level) (herein referred to as frequencies A, B and C) can be selected. . In general, the number of selected low noise frequencies may correspond to the number of mixers in each sense channel.

여전히 도 3c를 참조하면, 감지 채널(300)이 패널 스캔 로직으로서 구성될 때, 도 3c에서의 점선은 무시될 수 있다. 단계 4 내지 단계 19 각각에서, 선택된 저잡음 주파수의 다양한 위상이 터치 센서 패널의 행들을 동시에 자극하는 데 사용될 수 있고, 각각의 감지 채널에 있는 다수의 믹서가 선택된 저잡음 주파수 A, B 및 C를 사용하여 각각의 감지 채널에 연결된 열로부터 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 도 3c의 예에서, NCO_0_A는 주파수 A를 생성할 수 있고, NCO_0_B는 주파수 B를 생성할 수 있으며, NCO_0_C는 주파수 C를 생성할 수 있고, NCO_I_A는 주파수 A를 생성할 수 있으며, NCO_I_B는 주파수 B를 생성할 수 있고, NCO_I_C는 주파수 C를 생성할 수 있으며, 이하 마찬가지이다. 각각의 감지 채널에 있는 각각의 믹서(304)로부터의 복조된 신호는 이어서 누적기(308)에서 누적될 수 있고 저장될 수 있다.Still referring to FIG. 3C, when the sense channel 300 is configured as panel scan logic, the dashed line in FIG. 3C can be ignored. In each of steps 4 to 19, various phases of the selected low noise frequency can be used to simultaneously stimulate the rows of the touch sensor panel, and a plurality of mixers in each sense channel using the selected low noise frequencies A, B and C And demodulate a signal received from a column coupled to each sense channel. In the example of FIG. 3C, NCO_0_A can generate frequency A, NCO_0_B can generate frequency B, NCO_0_C can generate frequency C, NCO_I_A can generate frequency A, and NCO_I_B is frequency B May be generated, and NCO_I_C may generate a frequency C, which is the same below. The demodulated signal from each mixer 304 in each sense channel can then be accumulated and stored in accumulator 308.

일반적으로, R개의 저잡음 주파수 F0, F1...FR-1에 의해 복조되는 임의의 감지 채널 M(단, M = 0 내지 N-1)에 대한 R개의 믹서 출력은 표기법 xF0S[chM], xF1S[chM] ... xFR-1S[chM]으로 표현될 수 있고, 여기서 xF0는 주파수 F0로 복조된 믹서의 출력을 나타내고, xF1은 주파수 F1으로 복조된 믹서의 출력을 나타내며, xFR-1은 주파수 FR-1로 복조된 믹서의 출력을 나타내고, S는 패널 스캔 단계에서의 시퀀스 번호를 나타낸다.In general, the R mixer outputs for any sense channel M (where M = 0 to N-1) demodulated by R low noise frequencies F 0 , F 1 ... F R-1 are notation xF 0 S [chM], xF 1 S [chM] ... can be expressed as xF R-1 S [chM], where xF 0 represents the output of the mixer demodulated at frequency F 0 , and xF 1 demodulated to frequency F1 Represents the output of the mixer, xF R-1 represents the output of the mixer demodulated at frequency F R-1 , and S represents the sequence number in the panel scan step.

따라서, 단계 4(패널 스캔 단계에서 시퀀스 번호 1을 나타냄)에서, 저잡음 주파수 A, B 및 C를 복조 주파수로 사용하여, 저장될 출력은 xal[chO], xb1[chO], xc1[chO], xal[ch1], xb1[chl], xc1[ch1], ... xal[ch9], xbl[ch9], xc1[ch9]이라고 할 수 있다. 따라서, 이 예에서, 30개의 결과가 단계 4에서 저장된다. 단계 5(패널 스캔 단계에서 시퀀스 번호 2를 나타냄)에서, 저장될 30개의 결과는 xa2[chO], xb2[chO], xc2[chO], xa2[chl], xb2[chl], xc2[chl], ... xa2[ch9], xb2[ch9], xc2[ch9]이라고 할 수 있다. 단계 6 내지 단계 19 각각에서 저장될 30개 출력은 유사하게 명명될 수 있다.Thus, in step 4 (representing sequence number 1 in the panel scan step), using the low noise frequencies A, B and C as demodulation frequencies, the output to be stored is xal [chO], xb1 [chO], xc1 [chO], xal [ch1], xb1 [chl], xc1 [ch1], ... xal [ch9], xbl [ch9] and xc1 [ch9]. Thus, in this example, 30 results are stored in step 4. In step 5 (representing sequence number 2 in the panel scan step), the 30 results to be stored are xa2 [chO], xb2 [chO], xc2 [chO], xa2 [chl], xb2 [chl], xc2 [chl] , ... xa2 [ch9], xb2 [ch9], xc2 [ch9]. The 30 outputs to be stored in each of steps 6 to 19 may be named similarly.

도 3c에서 감지 채널 외부의 부가적인 로직이 도 1의 채널 스캔 로직(110)에 구현될 수 있지만 이는 그 밖의 다른 곳에도 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다.It will be appreciated that additional logic outside the sense channel in FIG. 3C may be implemented in channel scan logic 110 in FIG. 1, but it may be elsewhere.

도 4c는 본 발명의 실시예들에 따른 여기의 예에 대응하는 예시적인 용량 스캐닝 계획(capacitive scanning plan)(410)을 나타낸 것이다. 도 4c는 15개 행 R0 - R14를 갖는 예시적인 센서 패널에 대해 도 4b에 도시된 단계 0 내지 단계 19를 기술한 것이다.4C illustrates an exemplary capacitive scanning plan 410 corresponding to the example herein in accordance with embodiments of the present invention. FIG. 4C describes steps 0 through 19 shown in FIG. 4B for an exemplary sensor panel with 15 rows R0-R14.

단계 0는 LCD가 갱신될 때의 LCD 단계를 나타낼 수 있다. LCD 단계는 약 12ms 걸릴 수 있으며, 이 시간 동안에 어떤 행도 자극될 수 없다.Step 0 may indicate the LCD level when the LCD is updated. The LCD phase can take about 12ms, during which no row can be stimulated.

단계 1 내지 단계 19는 LCD에 대한 수직 블랭킹 구간을 나타낼 수 있으며, 이 시간 동안 LCD는 전압을 변경하지 않는다.Steps 1 through 19 may indicate the vertical blanking interval for the LCD, during which time the LCD does not change the voltage.

단계 1 내지 단계 3은 약 0.6ms 걸릴 수 있는 저잡음 주파수 식별 단계를 나타낼 수 있으며, 또다시 말하지만, 이 시간 동안에 어떤 행도 자극될 수 없다. 단계 1에서, 200 kHz 내지 300 kHz 범위에 있는 서로 다른 주파수(적어도 10 kHz 떨어져 있음)의 I 및 Q 성분이 스펙트럼 분석기로서 구성된 감지 채널에 있는 믹서들의 쌍에 동시에 인가될 수 있고, 그 주파수에서의 노이즈의 크기가 저장될 수 있다. 단계 2에서, 300 kHz 내지 400 kHz 범위에 있는 서로 다른 주파수의 I 및 Q 성분이 스펙트럼 분석기로서 구성된 감지 채널에 있는 믹서들의 쌍에 동시에 인가될 수 있고, 그 주파수에서의 노이즈의 크기가 저장될 수 있다. 단계 3에서, 가장 낮은 저장된 크기를 생성한 주파수를 찾아냄으로써 가장 낮은 노이즈 주파수 A, B 및 C가 식별될 수 있다. 가장 낮은 노이즈 주파수의 식별은 단계 1 및 2에서 측정된 스펙트럼에 대해서만 행해질 수 있거나, 이전 프레임의 단계 1 및 2로부터의 과거 측정들도 고려할 수 있다.Steps 1 through 3 may represent a low noise frequency identification step that may take about 0.6 ms, and again, no row can be stimulated during this time. In step 1, the I and Q components of different frequencies (at least 10 kHz apart) in the range of 200 kHz to 300 kHz can be applied simultaneously to the pair of mixers in the sense channel configured as the spectrum analyzer and at that frequency The magnitude of the noise can be stored. In step 2, I and Q components of different frequencies in the range of 300 kHz to 400 kHz can be applied simultaneously to a pair of mixers in a sense channel configured as a spectrum analyzer, and the magnitude of noise at that frequency can be stored. have. In step 3, the lowest noise frequencies A, B and C can be identified by finding the frequency that produced the lowest stored magnitude. The identification of the lowest noise frequency may be done only for the spectrum measured in steps 1 and 2, or may also take into account past measurements from steps 1 and 2 of the previous frame.

단계 4 내지 19는 약 3.4ms 걸릴 수 있는 패널 스캔 단계를 나타낼 수 있다.Steps 4 through 19 may represent panel scan steps that may take about 3.4 ms.

약 0.2ms 걸릴 수 있는 단계 4에서, A, B 및 C의 플러스 및 마이너스 위상이 어떤 행들에 인가될 수 있는 반면, 다른 행들은 자극되지 않은 채로 둘 수 있다. +A가 플러스 위상을 갖는 스캔 주파수 A를 나타낼 수 있고, -A가 마이너스 위상을 갖는 스캔 주파수 A를 나타낼 수 있으며, +B가 플러스 위상을 갖는 스캔 주파수 B를 나타낼 수 있고, -B가 마이너스 위상을 갖는 스캔 주파수 B를 나타낼 수 있으며, +C가 플러스 위상을 갖는 스캔 주파수 C를 나타낼 수 있고, -C가 마이너스 위상을 갖는 스캔 주파수 C를 나타낼 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 센서 패널의 열들에 연결된 감지 채널에 있는 전하 증폭기는 행들이 자극됨으로 인해 열에 연결된 총 전하를 검출할 수 있다. 각각의 전하 증폭기의 출력은 감지 채널에 있는 3개의 믹서에 의해 복조될 수 있으며, 각각의 믹서는 복조 주파수 A, B 또는 C를 수신한다. 결과 또는 값 xal, xbl 및 xc1가 획득되고 저장될 수 있으며, 여기서 xal, xb 1 및 xc1은 벡터이다. 예를 들어, xa1은 10개의 값 xal[chO], xal[ch1], xal[ch2] ... xal[ch9]를 갖는 벡터일 수 있고, xb1은 10개의 값 xb1[chO], xb1[ch 1], xb1[ch2] ... xb1[ch9]를 갖는 벡터일 수 있으며, xc1은 10개의 값 xc1[chO], xc1[chl], xc1[ch2] ... xc1 [ch9]를 갖는 벡터일 수 있다. In step 4, which can take about 0.2 ms, the plus and minus phases of A, B and C can be applied to certain rows, while the other rows can be left unstimulated. + A can represent scan frequency A with positive phase, -A can represent scan frequency A with negative phase, + B can represent scan frequency B with positive phase, and -B can be negative phase It will be appreciated that the scan frequency B may have a scan frequency B, where + C may represent a scan frequency C with a positive phase, and -C may represent a scan frequency C with a negative phase. The charge amplifier in the sense channel connected to the columns of the sensor panel can detect the total charge connected to the column as the rows are stimulated. The output of each charge amplifier can be demodulated by three mixers in the sense channel, each mixer receiving demodulation frequencies A, B or C. The result or values xal, xbl and xc1 can be obtained and stored, where xal, xb 1 and xc1 are vectors. For example, xa1 can be a vector with 10 values xal [chO], xal [ch1], xal [ch2] ... xal [ch9], and xb1 is 10 values xb1 [chO], xb1 [ch 1], xb1 [ch2] ... xb1 [ch9], and xc1 is a vector with 10 values xc1 [chO], xc1 [chl], xc1 [ch2] ... xc1 [ch9] Can be.

상세하게는, 단계 4에서, +A는 행 0, 4, 8 및 12에 인가되고, +B, -B, +B 및 -B는 각각 행 1, 5, 9 및 13에 인가되며, +C, -C, +C 및 -C는 각각 행 2, 6, 10 및 14에 인가되고, 행 3, 7, 11 및 15에는 어떤 자극도 인가되지 않는다. 열 0에 연결된 감지 채널은 주목된 주파수 및 위상에서 모든 자극된 행으로부터 열 0에 주입 되는 전하를 감지한다. 감지 채널에 있는 3개의 믹서는 이제 A, B 및 C를 복조하도록 설정될 수 있고, 3개의 서로 다른 벡터 결과 xal, xb1 및 xc1은 감지 채널로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 벡터 xal은 +A에 의해 자극되는 4개의 행(예를 들어, 행 0, 4, 8 및 12)에서 열 0 - 9에 주입되는 전하의 합을 나타낼 수 있다. 그렇지만, 벡터 xa1이 완전한 정보를 제공하지 않는데, 그 이유는 터치가 일어난 특정의 행을 여전히 모르기 때문이다. 병렬로, 동일한 단계 4에서, 행 1 및 5가 +B로 자극될 수 있고, 행 9 및 13이 -B로 자극될 수 있으며, 벡터 xb1은 +B 및 -B로 자극되는 행들(예를 들어, 행 1, 5, 9 및 13)에서 열 0 - 9로 주입되는 전하의 합을 나타낼 수 있다. 병렬로, 동일한 단계 4에서, 행 2 및 14가 +C로 자극될 수 있고, 행 6 및 10이 -C로 자극될 수 있으며, 벡터 xc1은 +C 및 -C로 자극되는 행들(예를 들어, 행 2, 6, 10 및 14)에서 열 0 - 9로 주입되는 전하의 합을 나타낼 수 있다. 따라서, 단계 4의 종료 시에, 각각 10개의 결과를 포함하는 3개의 벡터, 총 30개 결과가 획득되고 저장된다.Specifically, in step 4, + A is applied to rows 0, 4, 8 and 12, + B, -B, + B and -B are applied to rows 1, 5, 9 and 13, respectively, and + C , -C, + C and -C are applied to rows 2, 6, 10 and 14, respectively, and no stimulus is applied to rows 3, 7, 11 and 15, respectively. A sense channel connected to column 0 senses the charge injected into column 0 from all stimulated rows at the noted frequency and phase. The three mixers in the sense channel can now be set to demodulate A, B and C, and three different vector results xal, xb1 and xc1 can be obtained from the sense channel. For example, the vector xal may represent the sum of charges injected into columns 0-9 in four rows (eg, rows 0, 4, 8 and 12) stimulated by + A. However, the vector xa1 does not provide complete information because it still does not know the specific row where the touch occurred. In parallel, in the same step 4, rows 1 and 5 can be stimulated with + B, rows 9 and 13 can be stimulated with -B, and the vector xb1 is stimulated with + B and -B (e.g., , Rows 1, 5, 9 and 13) can represent the sum of charges injected into columns 0-9. In parallel, in the same step 4, rows 2 and 14 can be stimulated with + C, rows 6 and 10 can be stimulated with -C, and the vector xc1 is stimulated with + C and -C (e.g., , Rows 2, 6, 10, and 14) may represent the sum of charges injected into columns 0-9. Thus, at the end of step 4, three vectors, each containing ten results, a total of thirty results are obtained and stored.

단계 5 - 19는, A, B 및 C의 서로 다른 위상이 서로 다른 행에 적용될 수 있고 서로 다른 벡터 결과가 각각의 단계에서 획득되는 것을 제외하고는, 단계 4와 비슷하다. 단계 19의 종료 시에, 총 480개의 결과가 도 4c의 예에서 획득된다. 단계 4 - 19 각각에서 480개 결과를 획득함으로써, 조합(combinatorial), 계승(factorial) 방법이 사용되고, 이 경우 점진적으로 각각의 픽셀에 대해 3개의 주파수 A, B 및 C 각각에 대한 터치의 이미지에 관한 정보가 획득된다.Steps 5-19 are similar to step 4 except that different phases of A, B and C can be applied to different rows and different vector results are obtained at each step. At the end of step 19, a total of 480 results are obtained in the example of FIG. 4C. By acquiring 480 results in each of steps 4-19, a combinatorial and factorial method is used, in which case it is progressively applied to the image of the touch for each of the three frequencies A, B and C for each pixel. Information is obtained.

유의할 점은 단계 4-19가 2개의 특징, 즉 다중-위상 스캐닝(multi-phase scanning) 및 다중-주파수 스캐닝(multi-frequency scanning)의 조합을 나타낸다는 것이다. 각각의 특징은 그 자신의 이점을 가질 수 있다. 다중-주파수 스캐닝은 시간을 3배 정도 절감할 수 있는 반면, 다중-위상 스캐닝은 약 2배 정도 더 나은 신호대 잡음비(SNR)를 제공할 수 있다.Note that step 4-19 represents a combination of two features, multi-phase scanning and multi-frequency scanning. Each feature can have its own advantages. Multi-frequency scanning can save three times as much time, while multi-phase scanning can provide about two times better signal-to-noise ratio (SNR).

다중-위상 스캐닝은 다수의 주파수의 서로 다른 위상을 사용하여 행들의 대부분 또는 그 전부를 동시에 자극함으로써 이용될 수 있다. 다중-위상 스캐닝은 2007년 1월 3일자로 출원된 발명의 명칭이 "동시 감지 구성(Simultaneous Sensing Arrangement)"인 출원인의 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제11/619,433호에 기술되어 있으며, 이 출원은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다. 다중-위상 스캐닝의 한가지 이점은 한번의 패널 스캔으로부터 더 많은 정보가 획득될 수 있다는 것이다. 다중-위상 스캐닝은 더 정확한 결과를 달성할 수 있는데, 그 이유는 자극 주파수 및 노이즈의 위상의 어떤 정렬로 인해 생성될 수 있는 부정확성의 가능성이 최소화되기 때문이다.Multi-phase scanning can be used by simultaneously stimulating most or all of the rows using different phases of multiple frequencies. Multi-phase scanning is described in co-pending US patent application Ser. No. 11 / 619,433, entitled “Simultaneous Sensing Arrangement,” filed Jan. 3, 2007, which application The entire contents are incorporated herein by reference herein. One advantage of multi-phase scanning is that more information can be obtained from one panel scan. Multi-phase scanning can achieve more accurate results because the possibility of inaccuracies that can be generated due to some alignment of the stimulus frequency and the phase of the noise is minimized.

그에 부가하여, 다중-주파수 스캐닝은 다수의 주파수를 사용하여 행들의 대부분 또는 그 전부를 동시에 자극함으로써 이용될 수 있다. 상기한 바와 같이, 다중-주파수 스캐닝은 시간을 절감한다. 예를 들어, 어떤 이전의 방법들에서, 15개 행이 주파수 A에서 15개 단계로 스캔될 수 있고, 이어서 15개 행이 주파수 B에서 15개 단계로 스캔될 수 있으며, 이어서 15개 행이 주파수 C에서 15개 단계로 스캔될 수 있으며, 총 45개 단계가 된다. 그렇지만, 도 4c의 예에 도시된 다중-주파수 스캐닝을 사용하면, 단지 총 16개 단계(단계 4 내지 단계 19)만이 필요할 수 있다. 다중-주파수는, 가장 간단한 실시예에서, 단계 1에서 주파수 A에서 R0, 주파수 B에서 R1 및 주파수 C에서 R2를 동시에 스캔하고, 단계 2에서 주파수 A에서 R1, 주파수 B에서 R2 및 주파수 C에서 R3를 동시에 스캔하는 것 등 총 15개 단계를 포함할 수 있다.In addition, multi-frequency scanning can be used by simultaneously stimulating most or all of the rows using multiple frequencies. As mentioned above, multi-frequency scanning saves time. For example, in some previous methods, fifteen rows can be scanned in fifteen steps at frequency A, followed by fifteen rows in fifteen steps in frequency B, followed by fifteen rows in frequency. It can be scanned in 15 steps in C, totaling 45 steps. However, using the multi-frequency scanning shown in the example of FIG. 4C, only a total of 16 steps (steps 4 through 19) may be needed. The multi-frequency, in the simplest embodiment, simultaneously scans R0 at frequency A, R1 at frequency B and R2 at frequency C in step 1, and R1 at frequency A, R2 at frequency B and R3 at frequency C in step 2 A total of 15 steps can be included, such as scanning at the same time.

단계4-19의 종료 시에, 상기한 480개 결과가 획득되고 저장될 때, 이들 480개 결과를 이용하여 부가적인 계산이 수행될 수 있다.At the end of step 4-19, when the above 480 results are obtained and stored, additional calculations may be performed using these 480 results.

도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 여기의 예에 대응하는 서로 다른 저잡음 주파수에서 전체 이미지 결과를 계산하기 위한 특정의 채널 M에 대한 예시적인 계산을 나타낸 것이다. 여기의 예에서, 각각의 채널 M(단, M = 0 내지 9)에 대해, 각각의 행 및 각각의 주파수 A, B 및 C에 대해 행 결과를 획득하기 위해 도 4d에 도시된 45번의 계산이 수행될 수 있다. 각각의 채널에 대한 45번의 계산의 세트 각각은 그 채널과 연관된 픽셀들의 열에 대한 결과 픽셀 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 행 0, 주파수 A 계산 (xal[chM]+xa2[chM]+xa3[chM]+xa4[chM])/4는 주파수 A에 대한 행 0, 채널 M 결과를 생성할 수 있다. 이 예에서, 모든 채널에 대해 모든 계산이 수행되고 저장된 후에, 총 450개 결과가 획득된다. 이들 계산은 도 4b의 단계 20에 대응한다.4D illustrates an exemplary calculation for a particular channel M for calculating the overall image result at different low noise frequencies corresponding to the example of excitation in accordance with embodiments of the present invention. In the example here, for each channel M (where M = 0 to 9), the 45 calculations shown in FIG. 4D are obtained to obtain the row results for each row and for each frequency A, B and C. Can be performed. Each of the 45 sets of calculations for each channel may produce the resulting pixel value for the column of pixels associated with that channel. For example, row 0, frequency A calculation (xal [chM] + xa2 [chM] + xa3 [chM] + xa4 [chM]) / 4 may generate row 0, channel M results for frequency A. In this example, after all calculations have been performed and stored for all channels, a total of 450 results are obtained. These calculations correspond to step 20 of FIG. 4B.

이들 450개 결과 중에서, 주파수 A에 대한 것이 150개이고, 주파수 B에 대한 것이 150개이며, 주파수 C에 대한 것이 150개이다. 특정의 주파수에 대한 150개 결과는 그 주파수에서의 이미지 맵 또는 터치의 이미지를 나타내는데, 그 이유는 각각의 열(즉, 채널) 및 행 교차점에 대해 고유값이 제공되기 때문이다. 이들 터 치 이미지는 이어서 3개의 이미지를 합성하고 그들의 특성을 보고 어느 주파수가 본래 노이즈가 있는지 어느 주파수가 본래 깨끗한지를 판정하는 소프트웨어에 의해 처리될 수 있다. 이어서 추가의 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 3개의 주파수 A, B 및 C 전부가 비교적 노이즈가 없는 경우, 그 결과들이 모두 평균될 수 있다.Of these 450 results, there are 150 for frequency A, 150 for frequency B, and 150 for frequency C. The 150 results for a particular frequency represent the image of the image map or touch at that frequency because a unique value is provided for each column (ie channel) and row intersection. These touch images can then be processed by software that synthesizes three images, looks at their characteristics and determines which frequencies are inherently noisy and which frequencies are inherently clean. Further processing can then be performed. For example, if all three frequencies A, B and C are relatively noisy, the results can all be averaged.

도 4c 및 도 4d에 도시된 계산들이 도 1의 패널 프로세서(102) 또는 호스트 프로세서(128)의 제어 하에서 수행될 수 있지만, 이들이 그 밖의 다른 곳에서도 수행될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Although the calculations shown in FIGS. 4C and 4D may be performed under the control of panel processor 102 or host processor 128 of FIG. 1, it will be appreciated that they may be performed elsewhere.

도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른, 터치 센서 패널(524), PSA(pressure sensitive adhesive)(534)를 사용하여 센서 패널에 접합된 디스플레이 장치(530), 및 저잡음 자극 주파수를 식별하고 터치 이벤트를 검출 및 로컬화하기 위해 다수의 자극 주파수 및 위상을 터치 센서 패널에 인가하는 도 1의 컴퓨팅 시스템(100) 내의 기타 컴퓨팅 시스템 블록들을 포함할 수 있는 예시적인 모바일 전화기(536)를 나타낸 것이다.FIG. 5A identifies and touches a touch sensor panel 524, a display device 530 bonded to a sensor panel using a pressure sensitive adhesive (PSA) 534, and a low noise stimulus frequency, in accordance with embodiments of the present invention. Exemplary mobile phone 536 may be included that may include other computing system blocks within computing system 100 of FIG. 1 that apply multiple stimulus frequencies and phases to a touch sensor panel to detect and localize an event.

도 5b는 본 발명의 실시예들에 따른, 터치 센서 패널(524), PSA(pressure sensitive adhesive)(534)를 사용하여 센서 패널에 접합된 디스플레이 장치(530), 및 저잡음 자극 주파수를 식별하고 터치 이벤트를 검출 및 로컬화하기 위해 다수의 자극 주파수 및 위상을 터치 센서 패널에 인가하는 도 1의 컴퓨팅 시스템(100) 내의 기타 컴퓨팅 시스템 블록들을 포함할 수 있는 예시적인 디지털 오디오/비디오 플레이어(540)를 나타낸 것이다.FIG. 5B identifies and touches a touch sensor panel 524, a display device 530 bonded to the sensor panel using a pressure sensitive adhesive (PSA) 534, and a low noise stimulation frequency, in accordance with embodiments of the present invention. Exemplary digital audio / video player 540 that may include other computing system blocks within computing system 100 of FIG. 1 that apply multiple stimulus frequencies and phases to the touch sensor panel to detect and localize an event. It is shown.

본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 상세히 기술되어 있지만, 여러가지 변경 및 수정이 당업자에게는 자명하다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 변경 및 수정이 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 실시예들의 범위 내에 포함된다는 것을 잘 알 것이다.While embodiments of the invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it will be appreciated that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. It will be appreciated that such changes and modifications fall within the scope of the embodiments of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 이용할 수 있고 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 이용할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템을 나타낸 도면.1 illustrates the use of multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to identify low noise stimulus frequencies, and to detect and localize touch events in touch sensor panels, in accordance with one embodiment of the present invention. Exemplary computing system that can utilize stimulus frequency and phase.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 상호 커패시턴스(mutual capacitance) 터치 센서 패널을 나타낸 도면.2A illustrates an exemplary mutual capacitance touch sensor panel in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정상-상태(steady-state) 조건(터치 없음)에 있는 예시적인 픽셀의 측면도.2B is a side view of an exemplary pixel in a steady-state condition (no touch) in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적(dynamic)(터치) 조건에 있는 예시적인 픽셀의 측면도.2C is a side view of an exemplary pixel in a dynamic (touch) condition in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 감지 채널 또는 이벤트 검출 및 복조 회로의 일부를 나타낸 도면.3A illustrates a portion of an exemplary sense channel or event detection and demodulation circuit, in accordance with an embodiment of the invention.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 N개의 예시적인 감지 채널 또는 이벤트 검출 및 복조 회로의 간략화된 블록도.3B is a simplified block diagram of N exemplary sense channels or event detection and demodulation circuits in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스펙트럼 분석기 또는 패널 스캔 로직으로서 구성될 수 있는 10개의 감지 채널의 예시적인 블록도.3C is an exemplary block diagram of ten sense channels that may be configured as spectrum analyzer or panel scan logic in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 위상 및 터치 센서 패널 위상을 나타낸 예시적인 타이밍도.4A is an exemplary timing diagram illustrating LCD phase and touch sensor panel phase in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 위상 및 터치 센서 패널 위상을 설 명하는 예시적인 흐름도.4B is an exemplary flow chart illustrating LCD phase and touch sensor panel phase in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 용량 스캔 계획(capacitive scanning plan)을 설명하는 도면.4C illustrates an exemplary capacitive scanning plan in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 저잡음 주파수에서의 전체 이미지 결과를 계산하기 위한 특정 채널 M에 대한 예시적인 계산을 나타낸 도면.4D illustrates an exemplary calculation for a particular channel M for computing the overall image results at different low noise frequencies in accordance with one embodiment of the present invention.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 이용할 수 있고 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 이용할 수 있는 예시적인 모바일 전화기를 나타낸 도면.5A illustrates the use of multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to identify low noise stimulus frequencies, and to detect and localize touch events in touch sensor panels, in accordance with one embodiment of the present invention. Exemplary mobile telephone that may utilize stimulus frequency and phase.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 노이즈의 스펙트럼 분석을 수행하고 저잡음 자극 주파수를 식별하는 데 다수의 디지털 믹서를 이용할 수 있고 터치 센서 패널에서의 터치 이벤트를 검출하고 로컬화하는 데 다수의 자극 주파수 및 위상을 이용할 수 있는 예시적인 디지털 오디오 플레이어를 나타낸 도면.5B illustrates the use of multiple digital mixers to perform spectral analysis of noise and to identify low noise stimulus frequencies, and to detect and localize touch events in touch sensor panels, in accordance with one embodiment of the present invention. Exemplary digital audio player capable of utilizing stimulus frequency and phase.

Claims (33)

터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하는 데 사용되는 복수의 값을 획득하는 방법으로서,A method of obtaining a plurality of values used to generate an image of a touch from a touch sensor panel, 특정의 분포로 상기 터치 센서 패널의 복수의 구동 라인(drive line)에 복수의 자극 주파수(stimulation frequency)를 동시에 인가하는 단계 - 상기 복수의 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함함 -,Simultaneously applying a plurality of stimulation frequencies to a plurality of drive lines of the touch sensor panel in a specific distribution, wherein the plurality of stimulation frequencies are in positive and negative phases of at least one of the stimulation frequencies; Contains all-, 상기 터치 센서 패널의 복수의 감지 라인(sense line) 각각으로부터 서로 다른 감지 채널(sense channel)로 신호를 수신하는 단계,Receiving a signal through a different sense channel from each of the plurality of sense lines of the touch sensor panel; 각각의 감지 채널로 수신된 상기 신호를 복수의 복조 주파수로 복조하는 단계 - 상기 복조 주파수는 상기 자극 주파수와 동일한 주파수이고 동위상임 -,Demodulating the signal received on each sensing channel into a plurality of demodulation frequencies, wherein the demodulation frequency is the same frequency and in phase with the stimulation frequency; 각각의 감지 채널에서 상기 복수의 복조 주파수로 복조된 상기 신호를 누적하여 각각의 감지 채널에 대한 상기 누적된 복조된 신호를 나타내는 복수의 값을 생성하는 단계, 및Accumulating the signals demodulated at the plurality of demodulation frequencies in each sense channel to produce a plurality of values representing the accumulated demodulated signal for each sense channel; and 모든 감지 채널에 대한 상기 복수의 값을 저장하는 단계Storing the plurality of values for all sense channels 를 포함하는 방법.How to include. 제1항에 있어서, 상기 복수의 자극 주파수의 여러개의 고유 분포를 선택하고 상기 복수의 구동 라인에 동시에 인가하는 단계 및 여러개의 고유 분포 각각을 인가한 후에 여러개의 복수의 값을 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising selecting and applying multiple inherent distributions of the plurality of stimulus frequencies to the plurality of drive lines simultaneously and storing the plurality of values after applying each of the plurality of intrinsic distributions. How to include. 제2항에 있어서, 상기 복수의 감지 라인 각각에 대해, 상기 저장된 여러개의 복수의 값을 사용하여 각각의 구동 라인 및 상기 복수의 복조 주파수 각각에 대해 구동 라인 결과를 계산하여 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 2, further comprising: calculating and storing driving line results for each driving line and each of the plurality of demodulation frequencies using the stored plurality of values for each of the plurality of sensing lines. How to. 제2항에 있어서, 상기 복수의 복조 주파수는 선택된 저잡음 주파수인 방법.3. The method of claim 2, wherein the plurality of demodulation frequencies is a selected low noise frequency. 제1항에 있어서, 상기 터치 센서 패널에 인접한 액정 디스플레이(LCD)의 수직 블랭킹 단계 동안에 상기 복수의 값을 획득하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising obtaining the plurality of values during a vertical blanking step of a liquid crystal display (LCD) adjacent the touch sensor panel. 특정의 분포로, 복수의 자극 주파수로 동시에 구동되는 복수의 구동 라인을 갖는 센서 패널을 포함하는 시스템에서 터치의 이미지를 생성하는 데 사용되는 복수의 값을 획득하는 방법으로서,A method for acquiring a plurality of values used to generate an image of a touch in a system comprising a sensor panel having a plurality of drive lines driven simultaneously with a plurality of stimulus frequencies, in a particular distribution, the method comprising: 상기 복수의 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함하고,The plurality of stimulus frequencies includes both a plus and a minus phase of at least one of the stimulus frequencies, 상기 방법은,The method, 상기 센서 패널의 각각의 감지 라인 상으로 수신되는 감지 신호를 복수의 복조 주파수로 복조하는 단계 - 상기 복조 주파수는 상기 자극 주파수와 동일한 주파수를 가지며 동위상임 -, 및Demodulating a sensing signal received on each sensing line of the sensor panel into a plurality of demodulation frequencies, wherein the demodulation frequency has the same frequency as the stimulation frequency and is in phase; and 각각의 감지 라인에 대해 상기 복수의 복조된 감지 신호 각각을 누적하여 상기 누적된 복조된 감지 신호들을 나타내는 상기 복수의 값을 생성하는 단계Accumulating each of the plurality of demodulated sense signals for each sense line to generate the plurality of values representing the accumulated demodulated sense signals. 를 포함하는 방법.How to include. 제6항에 있어서, 상기 센서 패널 상의 상기 복수의 구동 라인은 순차적으로 여러개의 고유 분포로 상기 복수의 자극 주파수로 동시에 구동되며,The method of claim 6, wherein the plurality of driving lines on the sensor panel are simultaneously driven at the plurality of stimulation frequencies with a plurality of inherent distributions sequentially. 상기 방법은,The method, 여러개의 고유 분포로 상기 센서 패널의 상기 복수의 구동 라인에 상기 복수의 자극 주파수를 동시에 인가한 후에 여러개의 복수의 값을 저장하는 단계Storing the plurality of values after simultaneously applying the plurality of stimulation frequencies to the plurality of drive lines of the sensor panel with a plurality of inherent distributions 를 더 포함하는 방법.How to include more. 제7항에 있어서, 상기 복수의 감지 라인 각각에 대해, 상기 저장된 여러개의 복수의 값을 사용하여 각각의 구동 라인 및 상기 복수의 복조 주파수 각각에 대한 구동 라인 결과를 계산하고 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.8. The method of claim 7, further comprising calculating and storing drive line results for each drive line and each of the plurality of demodulation frequencies using the stored plurality of values for each of the plurality of sense lines. How to. 제7항에 있어서, 상기 복수의 복조 주파수는 선택된 저잡음 주파수인 방법.8. The method of claim 7, wherein the plurality of demodulation frequencies is a selected low noise frequency. 제6항에 있어서, 상기 센서 패널에 인접한 액정 디스플레이(LCD)의 수직 블랭킹 단계 동안에 상기 복수의 값을 획득하는 단계를 더 포함하는 방법.7. The method of claim 6, further comprising obtaining the plurality of values during a vertical blanking step of a liquid crystal display (LCD) adjacent the sensor panel. 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하는 데 사용되는 복수의 값을 획득하는 장치로서,An apparatus for obtaining a plurality of values used to generate an image of a touch from a touch sensor panel, 복수의 감지 채널을 포함하며,Includes a plurality of sensing channels, 각각의 감지 채널은,Each sensing channel is 상기 터치 센서 패널의 서로 다른 감지 라인으로부터 신호를 수신하도록 구성되는 전하 증폭기,A charge amplifier configured to receive signals from different sense lines of the touch sensor panel, 상기 전하 증폭기의 출력에 연결되는 멀티플렉서,A multiplexer coupled to the output of the charge amplifier, 상기 멀티플렉서의 출력에 연결되는 복수의 믹서,A plurality of mixers connected to the output of the multiplexer, 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 복조 주파수를 생성하는 하나의 주파수 생성기 회로, 및One frequency generator circuit coupled to each of the plurality of mixers and generating demodulation frequencies, and 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 누적된 믹서 출력을 나타내는 값을 생성하는 하나의 누적기One accumulator connected to each of the plurality of mixers, the accumulator generating a value representing an accumulated mixer output. 를 포함하고,Including, 각각의 감지 채널에 있는 각각의 주파수 생성기 회로는 서로 다른 복조 주파수를 생성하며, 상기 서로 다른 복조 주파수는 상기 터치 센서 패널의 구동 라인들에 동시에 인가되는 서로 다른 자극 주파수에 대응하고, 상기 서로 다른 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함하는, 장치.Each frequency generator circuit in each sense channel generates a different demodulation frequency, the different demodulation frequencies corresponding to different stimulus frequencies applied simultaneously to the drive lines of the touch sensor panel, and the different stimuli Wherein the frequency includes both positive and negative phases of at least one of the stimulus frequencies. 제11항에 있어서, 상기 주파수 생성기 회로 중 하나 이상이 수치 제어 발진기(NCO)를 포함하는 장치.12. The apparatus of claim 11, wherein at least one of the frequency generator circuits comprises a numerically controlled oscillator (NCO). 제11항에 있어서, 각각의 감지 채널에 의해 생성된 상기 복수의 값을 저장하는 메모리를 더 포함하는 장치.12. The apparatus of claim 11, further comprising a memory to store the plurality of values generated by each sense channel. 제13항에 있어서, 상기 복수의 감지 라인 각각에 대해, 상기 저장된 복수의 값을 사용하여 각각의 구동 라인 및 상기 복수의 복조 주파수 각각에 대해 구동 라인 결과를 계산하고 저장하는 프로세서를 더 포함하는 장치.15. The apparatus of claim 13, further comprising a processor for each of the plurality of sense lines, using the stored plurality of values to calculate and store a drive line result for each drive line and each of the plurality of demodulation frequencies. . 제11항의 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템.A computing system comprising the apparatus of claim 11. 제15항의 컴퓨팅 시스템을 포함하는 모바일 전화기.A mobile telephone comprising the computing system of claim 15. 제15항의 컴퓨팅 시스템을 포함하는 디지털 오디오 플레이어.A digital audio player comprising the computing system of claim 15. 터치 센서 패널 및 디스플레이 장치를 갖는 터치 스크린을 동작시키는 방법으로서,A method of operating a touch screen having a touch sensor panel and a display device, 상기 디스플레이 장치의 활성 기간 동안에 상기 디스플레이 장치를 갱신하는 단계, 및Updating the display device during the active period of the display device, and 복수의 자극 주파수를 상기 터치 센서 패널에 동시에 인가하여, 상기 디스플레이 장치의 수직 블랭킹 단계 동안에 상기 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 획득하는 단계 - 상기 복수의 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함함 -Simultaneously applying a plurality of stimulation frequencies to the touch sensor panel to obtain an image of a touch from the touch sensor panel during a vertical blanking step of the display device, wherein the plurality of stimulation frequencies are plus and at least one of the stimulation frequencies; Include all negative phases- 를 포함하는 방법.How to include. 제18항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(LCD)인 방법.19. The method of claim 18, wherein the display device is a liquid crystal display (LCD). 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하기 위한 복수의 값을 획득하는 시스템으로서,A system for obtaining a plurality of values for generating an image of a touch from a touch sensor panel, 복수의 구동 라인 및 복수의 감지 라인을 갖는 터치 센서 패널, 및A touch sensor panel having a plurality of drive lines and a plurality of sense lines, and 상기 터치 센서 패널에 연결되는 집적 회로An integrated circuit connected to the touch sensor panel 를 포함하고,Including, 상기 집적 회로는,The integrated circuit, 상기 복수의 구동 라인에 복수의 자극 신호를 생성하도록 구성된 구동기 로직 - 상기 구동기 로직은 상기 집적 회로에 대한 저레벨 공급 전압을 고레벨 공급 전압으로 변환하도록 구성된 전하 펌프를 포함하며, 상기 구동기 로직은 또한 상기 고레벨 공급 전압을 감소된 진폭의 자극 신호로 변환하도록 구성됨 -, 및Driver logic configured to generate a plurality of stimulus signals in the plurality of drive lines, the driver logic including a charge pump configured to convert a low level supply voltage for the integrated circuit into a high level supply voltage, the driver logic also being in the high level Configured to convert the supply voltage into a stimulus signal of reduced amplitude; and 복수의 감지 채널 - 각각의 감지 채널은 상기 터치 센서 패널의 서로 다른 감지 라인으로부터 감지 신호를 수신하도록 구성된 전하 증폭기를 포함하며, 상기 복수의 감지 채널은 상기 수신된 감지 신호로부터 상기 복수의 값을 생성하고, 상기 복수의 값은 복수의 누적된 믹서 출력을 나타냄 - A plurality of sense channels, each sense channel comprising a charge amplifier configured to receive sense signals from different sense lines of the touch sensor panel, the plurality of sense channels generating the plurality of values from the received sense signals. The plurality of values represent a plurality of accumulated mixer outputs. 을 포함하며,Including; 각각의 감지 채널 내의 각각의 전하 증폭기는 감소된 피드백 커패시턴스를 포함하고, 상기 커패시턴스의 물리적 크기는 상기 감소된 진폭의 자극 신호에 의해 상기 감지 라인으로 낮은 전하량이 주입되는 것에 따라 축소되는, 시스템.Wherein each charge amplifier in each sense channel includes a reduced feedback capacitance, the physical size of which is reduced as a low amount of charge is injected into the sense line by the reduced amplitude stimulus signal. 제20항에 있어서, 각각의 감지 채널은,The method of claim 20, wherein each sensing channel is 상기 전하 증폭기의 출력에 연결되는 멀티플렉서,A multiplexer coupled to the output of the charge amplifier, 상기 멀티플렉서의 출력에 연결되는 복수의 믹서,A plurality of mixers connected to the output of the multiplexer, 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 복조 주파수를 생성하는 주파수 생성기 회로, 및A frequency generator circuit coupled to each of the plurality of mixers and generating a demodulation frequency, and 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 상기 누적된 믹서 출력을 나타내는 값을 생성하는 누적기An accumulator coupled to each of the plurality of mixers, the accumulator generating a value representing the accumulated mixer output 를 더 포함하며,More, 각각의 주파수 생성기 회로는 서로 다른 복조 주파수를 생성하고, 상기 서로 다른 복조 주파수는 상기 터치 센서 패널의 구동 라인에 동시에 인가되는 서로 다른 자극 주파수에 대응하는 시스템.Each frequency generator circuit generates a different demodulation frequency, the different demodulation frequencies corresponding to different stimulation frequencies applied simultaneously to the drive lines of the touch sensor panel. 제21항에 있어서, 상기 주파수 생성기 회로 중 하나 이상은 수치 제어 발진기(NCO)를 포함하는 시스템.22. The system of claim 21, wherein at least one of the frequency generator circuits includes a numerically controlled oscillator (NCO). 제21항에 있어서, 각각의 감지 채널에 의해 생성되는 복수의 값을 저장하는 메모리를 더 포함하는 시스템.22. The system of claim 21, further comprising a memory to store a plurality of values generated by each sense channel. 제23항에 있어서, 상기 복수의 감지 라인 각각에 대해, 상기 저장된 복수의 값을 사용하여 각각의 구동 라인 및 상기 복수의 복조 주파수 각각에 대한 구동 라 인 결과를 계산하고 저장하는 프로세서를 더 포함하는 시스템.24. The method of claim 23, further comprising a processor for calculating and storing drive line results for each drive line and each of the plurality of demodulation frequencies using the stored plurality of values for each of the plurality of sense lines. system. 제21항의 시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템.A computing system comprising the system of claim 21. 제25항의 컴퓨팅 시스템을 포함하는 모바일 전화기.A mobile telephone comprising the computing system of claim 25. 제25항의 컴퓨팅 시스템을 포함하는 디지털 오디오 플레이어.A digital audio player comprising the computing system of claim 25. 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하기 위한 복수의 값을 획득하는 방법으로서,A method of obtaining a plurality of values for generating an image of a touch from a touch sensor panel, 집적 회로 내의 전하 펌프를 이용하여 상기 집적 회로에 대한 저레벨 공급 전압을 고레벨 전압으로 변환하는 단계,Converting a low level supply voltage for the integrated circuit to a high level voltage using a charge pump in the integrated circuit, 상기 고레벨 전압을 이용하여 상기 집적 회로 내의 감소된 진폭의 자극 신호를 생성하는 단계 - 상기 감소된 진폭의 자극 신호는 터치 센서 패널 내의 복수의 구동 라인을 구동하기 위한 것임 -,Generating a reduced amplitude stimulus signal in the integrated circuit using the high level voltage, wherein the reduced amplitude stimulus signal is for driving a plurality of drive lines in a touch sensor panel; 상기 터치 센서 패널 내의 복수의 감지 라인 각각으로부터 상기 집적 회로 내의 복수의 감지 채널 각각에 있는 전하 증폭기로 감지 신호를 수신하는 단계 - 상기 복수의 감지 채널은 상기 수신된 감지 신호로부터 상기 복수의 값을 생성하고, 상기 복수의 값은 복수의 누적된 믹서 출력을 나타냄 -, 및Receiving a sense signal from each of the plurality of sense lines in the touch sensor panel with a charge amplifier in each of the plurality of sense channels in the integrated circuit, the plurality of sense channels generating the plurality of values from the received sense signals. Wherein the plurality of values represents a plurality of accumulated mixer outputs, and 각각의 전하 증폭기 내의 감소된 피드백 커패시턴스를 이용하는 단계 - 상기 커패시턴스의 물리적 크기는 상기 감소된 진폭의 자극 신호에 의해 상기 감지 라인으로 낮은 전하량이 주입되는 것에 따라 축소됨 - Using a reduced feedback capacitance in each charge amplifier, the physical size of the capacitance being reduced as a low amount of charge is injected into the sense line by the reduced amplitude stimulus signal. 를 포함하는 방법.How to include. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 복수의 서로 다른 복조 주파수를 사용하여 각각의 감지 채널에서의 상기 수신된 감지 신호를 복조하는 단계 - 상기 서로 다른 복조 주파수는 상기 터치 센서 패널의 구동 라인들에 동시에 인가되는 서로 다른 자극 주파수에 대응함 -, 및Demodulating the received sense signal in each sense channel using a plurality of different demodulation frequencies, wherein the different demodulation frequencies correspond to different stimulus frequencies applied simultaneously to the drive lines of the touch sensor panel; , And 각각의 감지 채널에서의 상기 복조된 감지 신호들을 누적하여 상기 복수의 값을 생성하는 단계Accumulating the demodulated sense signals in each sense channel to produce the plurality of values. 를 더 포함하는 방법.How to include more. 제29항에 있어서, 하나 이상의 수치 제어 발진기(NCO)를 사용하여 상기 수신된 감지 신호를 복조하는 복조 주파수를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.30. The method of claim 29, further comprising generating a demodulation frequency that demodulates the received sense signal using one or more numerically controlled oscillators (NCOs). 제29항에 있어서, 각각의 감지 채널에 의해 생성된 상기 복수의 값을 저장하는 단계, 및 상기 복수의 감지 라인 각각에 대해, 상기 저장된 복수의 값을 사용하여 각각의 구동 라인 및 상기 복수의 복조 주파수 각각에 대한 구동 라인 결과를 계산하고 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.30. The method of claim 29, further comprising: storing the plurality of values generated by each sense channel, and for each of the plurality of sense lines, each drive line and the plurality of demodulations using the stored plurality of values. Calculating and storing drive line results for each frequency. 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하는 데 사용되는 복수의 값을 획득하는 장치를 포함하는 모바일 전화기로서,A mobile telephone comprising an apparatus for obtaining a plurality of values used to generate an image of a touch from a touch sensor panel, 상기 장치는 복수의 감지 채널을 포함하고.The apparatus includes a plurality of sense channels. 각각의 감지 채널은,Each sensing channel is 상기 터치 센서 패널의 서로 다른 감지 라인으로부터 신호를 수신하도록 구성되는 전하 증폭기,A charge amplifier configured to receive signals from different sense lines of the touch sensor panel, 상기 전하 증폭기의 출력에 연결되는 멀티플렉서,A multiplexer coupled to the output of the charge amplifier, 상기 멀티플렉서의 출력에 연결되는 복수의 믹서,A plurality of mixers connected to the output of the multiplexer, 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 복조 주파수를 생성하는 하나의 주파수 생성기 회로, 및One frequency generator circuit coupled to each of the plurality of mixers and generating demodulation frequencies, and 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 누적된 믹서 출력을 나타내는 값을 생성하는 하나의 누적기One accumulator connected to each of the plurality of mixers, the accumulator generating a value representing an accumulated mixer output. 를 포함하고,Including, 각각의 감지 채널에 있는 각각의 주파수 생성기 회로는 서로 다른 복조 주파수를 생성하며, 상기 서로 다른 복조 주파수는 상기 터치 센서 패널의 구동 라인들에 동시에 인가되는 서로 다른 자극 주파수에 대응하고, 상기 서로 다른 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함하는, 모바일 전화기.Each frequency generator circuit in each sense channel generates a different demodulation frequency, the different demodulation frequencies corresponding to different stimulus frequencies applied simultaneously to the drive lines of the touch sensor panel, and the different stimuli Wherein the frequency comprises both positive and negative phases of at least one of the stimulus frequencies. 터치 센서 패널로부터 터치의 이미지를 생성하는 데 사용되는 복수의 값을 획득하는 장치를 포함하는 디지털 오디오 플레이어로서,A digital audio player comprising a device for obtaining a plurality of values used to generate an image of a touch from a touch sensor panel. 복수의 감지 채널을 포함하고.And a plurality of sensing channels. 각각의 감지 채널은,Each sensing channel is 상기 터치 센서 패널의 서로 다른 감지 라인으로부터 신호를 수신하도록 구성되는 전하 증폭기,A charge amplifier configured to receive signals from different sense lines of the touch sensor panel, 상기 전하 증폭기의 출력에 연결되는 멀티플렉서,A multiplexer coupled to the output of the charge amplifier, 상기 멀티플렉서의 출력에 연결되는 복수의 믹서,A plurality of mixers connected to the output of the multiplexer, 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 복조 주파수를 생성하는 하나의 주파수 생성기 회로, 및One frequency generator circuit coupled to each of the plurality of mixers and generating demodulation frequencies, and 상기 복수의 믹서 각각에 연결되고, 누적된 믹서 출력을 나타내는 값을 생성하는 하나의 누적기One accumulator connected to each of the plurality of mixers, the accumulator generating a value representing an accumulated mixer output. 를 포함하고,Including, 각각의 감지 채널에 있는 각각의 주파수 생성기 회로는 서로 다른 복조 주파수를 생성하며, 상기 서로 다른 복조 주파수는 상기 터치 센서 패널의 구동 라인들에 동시에 인가되는 서로 다른 자극 주파수에 대응하고, 상기 서로 다른 자극 주파수는 상기 자극 주파수 중 적어도 하나의 플러스 및 마이너스 위상을 모두 포함하는, 디지털 오디오 플레이어.Each frequency generator circuit in each sense channel generates a different demodulation frequency, the different demodulation frequencies corresponding to different stimulus frequencies applied simultaneously to the drive lines of the touch sensor panel, and the different stimuli Wherein the frequency comprises both positive and negative phases of at least one of the stimulus frequencies.
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